EP1984651A1 - Mécanisme de commande en rotation notamment pour dispositif d'essuyage de véhicule automobile. - Google Patents

Mécanisme de commande en rotation notamment pour dispositif d'essuyage de véhicule automobile.

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Publication number
EP1984651A1
EP1984651A1 EP07704431A EP07704431A EP1984651A1 EP 1984651 A1 EP1984651 A1 EP 1984651A1 EP 07704431 A EP07704431 A EP 07704431A EP 07704431 A EP07704431 A EP 07704431A EP 1984651 A1 EP1984651 A1 EP 1984651A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control mechanism
cam
fixed cam
secondary shaft
profile
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07704431A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marcel Trebouet
Franck Cathala
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Valeo Systemes dEssuyage SAS
Original Assignee
Valeo Systemes dEssuyage SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes dEssuyage SAS filed Critical Valeo Systemes dEssuyage SAS
Publication of EP1984651A1 publication Critical patent/EP1984651A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/34—Wiper arms; Mountings therefor
    • B60S1/3402—Wiper arms; Mountings therefor with means for obtaining particular wiping patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/34—Wiper arms; Mountings therefor
    • B60S1/3486—Means to allow blade to follow curvature of the screen (i.e. rotation along longitudinal axis of the arm)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/16—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types with a driving or driven member which both rotates or oscillates on its axis and reciprocates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18888—Reciprocating to or from oscillating
    • Y10T74/1892—Lever and slide

Definitions

  • the present invention relates to a mechanism which is intended, on the one hand, to drive a secondary shaft rotating alternately around a primary shaft, and secondly, to control the axial pivoting on itself of said shaft secondary.
  • the invention finds an interesting application, but not exclusive, in the field of wiper systems for windshields of motor vehicles.
  • the wiper devices of the state of the art which have this feature, generally comprise a brush holder arm which is mounted to pivot axially, and which is controlled on the move by means of operating control means. the primary scanning motion of the system.
  • Such control means may in particular be in the form of a wiper which is integral with the wiper arm and which is able to cooperate by sliding with a fixed cam whose profile extends in three dimensions. from space.
  • control means implementing a planar cam much less voluminous, in association with a mechanism converting the linear motion conventionally generated by said cam into a rotary motion transmittable to the swing arm arm.
  • control means also present too much space, even if it is manifested here above all in the direction of the length.
  • the motion conversion mechanism must indeed be implanted along the axis of the brush arm.
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to provide a rotation control mechanism that would avoid the problems of the state of the art being notably significantly less expensive to manufacture. , while offering a small footprint.
  • the rotation control mechanism comprises:
  • a primary shaft capable of being driven in alternating axial rotation
  • control member secured to the secondary shaft and able to slide-cooperate with the cam profile during the displacement of the drive support with respect to the fixed cam, and in that the sliding of the control member along the cam profile is suitable for Lemmander the axial pivoting of the secondary shaft.
  • profile very generally refers to the active surface of the cam, whether it is for example its outer periphery or an inner contour delimiting a through groove.
  • the invention as defined thus has the advantage of having a relatively simple structure compared to the rotation control mechanisms of the state of the art.
  • the cam of the invention is not conventionally used to transform a rotational movement into a linear movement, knowing that this linear movement must then be compulsorily converted into a rotary motion to be transmitted to the swing arm arm.
  • the cam of the invention is indeed used to generate a pivoting of the control member, which will then directly cause the axial rotation of the brush holder arm.
  • the combination of a planar cam and a directly adjacent control member further allows to limit the dimensions of the rotational control mechanism.
  • the latter can thus offer an optimal compactness to promote its integration, for example in a windshield wiper device for a motor vehicle.
  • the present invention also relates to the features that will emerge during the following description, which should be considered in isolation or in all their possible technical combinations.
  • FIG. 1 is a perspective view from above and in transparency, which partly illustrates a wiper device incorporating a rotation control mechanism according to a first embodiment of FIG. realization of the invention.
  • Figure 2 is a top view which shows the wiper device of Figure 1 in a position called fixed stop.
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2, but with the wiper in a so-called opposite fixed stop position.
  • Figure 4 is a perspective view from above showing the relative disposition of the main components of the rotational control mechanism.
  • Figure 5 shows the rotation control mechanism in section along a plane passing through both the axis of the secondary shaft and the axis of the control member.
  • Figure 6 is a perspective view from above which illustrates a variation of the first embodiment of the invention.
  • Figure 7 is a view similar to Figure 6, but in perspective from below.
  • Figure 8 is a bottom and side perspective view showing a rotational control mechanism according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a view similar to Figure 8, but more certainly in perspective from below.
  • Figures 1 to 5 illustrate a wiper device which is intended to equip a panoramic windshield of a motor vehicle, and which incorporates a rotational control mechanism 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the rotational control mechanism 1 is first provided with a primary shaft 10 which is intended to be driven in alternating axial rotation.
  • the primary shaft 10 is also coupled to motor means which are in this case classically constituted by an electric gear motor.
  • the rotational control mechanism 1 is then provided with a drive support 20 which is integral with the primary shaft 10.
  • the drive carrier 20 is concretely in the form of a housing 21 which is composed of a body 22 and a cover 23.
  • the body 22 is in fact fitted on a tronoonic portion 11 of the primary shaft 10, where it is held by through a locking nut 12 which is screwed to the end 13 of said primary shaft 10.
  • the rotating control mechanism 1 also carries a secondary shaft 30 which is mounted to rotate axially with respect to the drive support 20.
  • this secondary shaft 30 is positioned so that substantially perpendicular to the primary axis 10. Its mobility in rotation is further guided by two rings 32, 33 which are integrated in the body 22 of the housing 21.
  • the secondary shaft 30 is directly integral with a head rotary 31 which is responsible for supporting the wiper arm of the wiper device, mounted articulated.
  • the rotational control mechanism 1 further comprises a fixed cam 40 having a specific profile 41 which is a function of the effective curvature of the windshield surface to be treated. Limmobilisation of the cam 40, relative to the rest of the control mechanism 1, is effected by means of a fixing lug 47 which is intended to be rigidly secured to the motor vehicle. Note that this attachment can operate directly by coming to anchor on the body, or indirectly by coming attached to the motor means for example.
  • the rotational control mechanism 1 finally has a control member 50 which is integral with the secondary shaft 30, and which is able to cooperate by sliding with the profile 41 of the fixed cam 40, during the relative displacement between the drive support 20 and said fixed cam 40.
  • the control member 50 is positioned substantially perpendicular to the axis of the secondary shaft 30. This means that in the end it extends substantially coplanar with the axis of the primary shaft 10, regardless of the pivot angle of the secondary shaft 30.
  • the assembly is also arranged so that the sliding of the control member 50, along the profile 41 of the fixed cam 40, is able to control the axial pivoting of the secondary shaft 30.
  • control member 50 can take any form and / or structure that can enable it to fulfill its simple function of control arm.
  • control member 50 preferably comprises a lever 60, one end 61 is secured to the secondary shaft 30, a free mounted contact member 70 in axial rotation on the lever 60, as well as elastic return means 80 able to maintain the contact element 70 bearing against the profile 41 of the fixed cam 40.
  • the contact element 70 is further mounted slidably movable along the lever 60.
  • This feature is primarily intended to ensure contact between the contact element 70 and the cam profile 41, regardless of the angular value of the pivoting of the secondary shaft 30.
  • this mobility may be essential for the proper functioning of the mechanism, or to be purely incidental with a simple objective of optimization. In the case of the embodiment object of Figures 1 to 5, its presence is mandatory.
  • the contact element 70 which is intended to cooperate by sliding with the cam profile 41 is constituted by a substantially spherical ball 71. Furthermore, the profile corresponding cam 41 is in the form of a through groove 42 which is formed in the thickness of the fixed cam 40.
  • the cross section of the through groove 42 is substantially complementary to that of the corresponding portion of the ball 71.
  • the inner edge of the fixed cam 41, which defines the groove through 42 has walls that are substantially concave.
  • the elastic return means 80 are able to drive the ball 71 moving along the lever 60 to a position of contact with the profile 41 of the fixed cam 40 .
  • the elastic return means 80 are concretely constituted by a compression spring 81, one end of which bears against a stop 62 formed at the distal portion of the lever 60, and whose other end exerts a pushing force on the sliding ball 71, via an anti-friction washer 82 ( Figure 5).
  • the distance between the attachment point of the lever 60 on the secondary shaft 30 on the one hand, and the contact point of the control member 50 on the cam profile 41 on the other hand, is indeed not constant. It evolves progressively with the rotation of the drive support 20, since the cam profile 41 does not extend concentrically with respect to the axis of the primary shaft 10. [0040] However, the sliding mobility of the ball 71 makes it possible to vary the length of the lever arm of the control member 50. It is thus possible to automatically adapt this length according to the actual existing gap. between the point of attachment on the secondary shaft 30 and the contact point on the cam profile 41.
  • the role of the compression spring 81 is absolutely complementary, since it consists in ensuring, just as automatically, an effective contact between the ball 71 and the cam profile 41 when the length of the lever arm of the control member 50 is changing.
  • the cam 40 has in fact a composite structure. It consists in fact of a support piece 43 which incorporates an insert 44 supporting the profile 41. This configuration makes it possible to optimize the choice of materials according to the effective role of each part of the cam 40.
  • Figures 2 and 3 are used to better visualize the kinematics of the rotary control mechanism 1 as previously described.
  • the rotary head 31 has tilted axially about 25 ° when the wiper arrives in the opposite fixed stop position, that is to say that the drive support 20 has rotated a little more than 90 °.
  • the pivoting of the rotary head 31 will not vary linearly, but it will follow a specific law dictated by the cam profile 41.
  • the rotation of the head 31 will only begin around 75 ° rotation of the drive carrier 20, then continue with acceleration and deceleration phases adapted to the curvature of the associated windshield.
  • Figures 6 and 7 illustrate a variant of the first embodiment of Figures 1 to 5, which is distinguished mainly by the particular nature of its resilient biasing means 80. It is indeed a spring sheet 83 which is used here to maintain the contact element 70 bearing against the profile 41 of the fixed cam 40.
  • this plate spring 83 is secured along the groove 42, on the face of the cam 40 which is not oriented in opposition to the secondary shaft 30. It thus extends substantially symmetrically with respect to the insert 44, and its section is substantially complementary to that of the portion of the ball 71, which n is not introduced into the cam profile 41.
  • Figures 8 and 9 correspond to a second embodiment of the invention, which is distinguished by the fact that the contact element 70 is constituted by a roller 72 substantially cylindrical, while the cam profile 41 is itself conventionally constituted by the outer periphery 45 of the fixed cam 40. It is understood here that the generatrices of the cylindrical roller 72 may be a priori any, that is to say, concave, convex or just straight.
  • the roller 72 has a side wall 73 whose curvature is substantially complementary to that of the outer periphery 45 of the fixed cam 40. We are here precisely in the case where the generatrices of the cylindrical roller 72 are not not strictly straight.
  • the elastic return means 80 are able to drive the secondary shaft 30 in axial pivoting to a position corresponding to a contact between the roller 72 and the profile 41 of the fixed cam 40.
  • the elastic return means 80 are in fact constituted by a cylindrical spring with angular action 84.
  • the latter is implanted so that its body extends around the proximal end 34 of the secondary shaft 30, that one of its ends 85 abuts against the drive support 20, and that its other end 86 exerts a thrust force on the lever 60 of the control member 50.
  • the second embodiment has the advantage of not requiring the presence of any system able to compensate for variations in distance between the secondary shaft 30 and the effective contact point of the control member 50 on the cam profile 41.
  • the roller 72 is in fact shaped and dimensioned so as to have a very large contact surface intended to cooperate by sliding with the cam profile 41.
  • the concavity and the height of its side wall 73 are indeed chosen so as to always ensure an ⁇ ntact between the roller 72 of the mandrel member 50 and the fixed cam 40.
  • the drive support 20 is in the form of a housing 21 in which the fixed cam 40 and the control member 50 take place.
  • the assembly is arranged so that the primary shaft 10 and the secondary shaft 30 penetrates inside the housing 21.
  • the fixed cam 40 is destined to remain stationary relative to the rest of the control mechanism 1, this sub- also means that the assembly is arranged so that the housing 21 can rotate despite the presence of the fixed cam 40 therein.
  • This feature allows to consolidate most of the components of the control mechanism 1 within a relatively tight assembly to the outer elements and other soils. It is thus possible to significantly improve the reliability and the lifetime of the rotary control mechanism 1.
  • the housing 21 is composed of a hollow body 22 whose opening is closed by a cover 23. These two elements are associated detachably.
  • the lid 23 is provided with four elastically deformable tabs 24 which are distributed at each of its sides, and which are able to come to fit after deformation on bosses 25 formed adequately to the outer surface of the body 22.
  • the housing 21 is also provided with sealing means 90 which are able to perfect its impermeability at the areas where are located the movable shafts 10, 30 Note in particular the presence of a first O-ring 91 which is positioned between the body 46 of the cam 40 and the cover 23, as well as a second O-ring 92 which is positioned for its part between the secondary shaft 30 and the body 22 of the housing 21.
  • control mechanism 1 is further provided with indexing means 100 which are able to demobilize the drive support 20 in a reversible manner with respect to the fixed cam 40 (FIGS. 1 to 4). .
  • indexing means 100 which are able to demobilize the drive support 20 in a reversible manner with respect to the fixed cam 40 (FIGS. 1 to 4).
  • the indexing means 100 comprise a pin 101 whose body is housed through a holding housing 102 formed in the cover 23, and whose end distal is able to sins in a locking hole 103 formed through the leg fixing 47.
  • the invention also relates to any wiper device comprising motor means capable of generating an alternating rotational movement, and a swing arm at the end of which is mounted a wiper blade, and further comprising a rotational control mechanism 1 as previously described, the drive means being coupled to the primary shaft 10 while the brush arm is integral with the secondary shaft 30.
  • the invention also relates to any motor vehicle having at least one wiper device as previously described.

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Abstract

La présente invention concerne un mécanisme de commande en rotation 1. L'invention est remarquable en ce que le mécanisme de commande 1 comporte: - un arbre primaire 10 apte à être entraîné en rotation axiale alternée, - un support d'entraînement solidaire de l'arbre primaire 10, - un arbre secondaire 30 monté mobile en rotation axiale par rapport au support d'entraînement, - une came fixe 40 dotée d'un profil spécifique 41, - un organe de commande 50 solidaire de l'arbre secondaire 30 et apte à coopérer par glissement avec le profil de came 41 lors du déplacement du support d'entraînement 20 par rapport à la came fixe 40, et en ce que le glissement de l'organe de commande 50 le long du profil de came 41 est apte à commander le pivotement axial de l'arbre secondaire 30.

Description

Description
MÉCANISME DE COMMANDE EN ROTATION NOTAMMENT POUR DISPOSITIF D ESSUYAGE DE VÉHICULE
AUTOMOBILE
[0001] La présente invention concerne un mécanisme qui est destiné, d'une part, à entraîner un arbre secondaire en rotation alternée autour d'un arbre primaire, et d'autre part, à commander le pivotement axial sur lui-même dudit arbre secondaire.
[0002] Linvention trouve une application intéressante, mais non exclusive, dans le domaine des systèmes d'essuyage pour pare-brises de véhicules automobiles.
[0003] Aujourd'hui, les constructeurs automobiles souhaitent équiper les véhicules de pare- brises à surfaces complexes ou panoramiques dont la particularité est de comporter des portions latérales présentant de fortes courbures.
[0004] Pour pouvoir obtenir une qualité d'essuyage optimale sur de telles surfaces complexes, il est connu dutiliser des systèmes d'essuie-glaces mettant en œuvre des balais d'essuyage à angles d'attaque variables. Avec ce type de dispositif en effet, linclinaison du balai par rapport à la normale à la surface du pare -brise, évolue en fonction de la position angulaire du bras porte-balai associé. Cette caractéristique permet de se conformer aux préconisations d'angle d'attaque, et ce durant tout le cycle de balayage.
[0005] Les dispositifs d'essuyage de l'état de la technique, qui disposent de cette fonctionnalité, comportent généralement un bras porte-balai qui est monté mobile en pivotement axiale, et qui est piloté en déplacement par lintermédiaire de moyens de commande exploitant le mouvement de balayage primaire du système.
[0006] De tels moyens de commande peuvent notamment se présenter sous la forme d'un frotteur qui est solidaire du bras porte-balai et qui est à même de coopérer par glissement avec une came fixe dont le profil s'étend suivant les trois dimensions de l'espace.
[0007] Ce type d'agencement présente toutefois linconvénient d'être particulièrement encombrant, notamment en hauteur, de par précisément la forme tridimensionnelle de la came. Son utilisation est par ailleurs limitée à des corrections relativement progressives, ce qui s'avère quelque peu inadéquat dans le cas dun pare-brise à surface complexe ou panoramique qui requiert plutôt des variations rapides de l'angle d'attaque lorsque le balai d'essuyage atteint un des bords latéraux à fortes courbures.
[0008] Pour remédier à ces difficultés, il a été développé des moyens de commande mettant en œuvre une came plane beaucoup moins volumineuse, en association avec un mécanisme convertissant le mouvement linéaire classiquement généré par ladite came en un mouvement rotatif transmissible au bras porte -balai.
[0009] Cependant, ce genre de réalisation présente tout de même des désavantages importants qui sont pour l'essentiel liés à sa grande complexité structurelle. Le mécanisme de conversion de mouvement requiert en effet la mise en œuvre et la coopération d'un très grand nombre de pièces.
[0010] Une première conséquence est qu'un tel système s'avère au final extrêmement onéreux, de par la valeur cumulée des prix de revient intrinsèques des différentes pièces, mais aussi en raison du surcoût de montage que leur présence en très grand nombre implique.
[0011] Un autre inconvénient de ce second mode de réalisation réside dans le fait que les moyens de commande présentent eux aussi un encombrement trop important, même si cela se manifeste ici avant tout dans le sens de la longueur. Le mécanisme de conversion de mouvement se doit en effet d'être implanté suivant l'axe du bras porte- balai.
[0012] Un dernier désavantage inhérent au très grand nombre de pièces et donc de liaisons mises en jeu, concerne l'existence inévitable de problèmes de dispersions géométriques qui sont de nature à entraîner des disfonctionnements, voir même des dégradations irréversibles.
[0013] Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention, est de proposer un mécanisme de commande en rotation qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en étant notamment sensiblement moins onéreux à fabriquer, tout en offrant un encombrement réduit.
[0014] La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que le mécanisme de commande en rotation comporte:
- un arbre primaire apte à être entraîné en rotation axiale alternée,
- un support d'entraînement solidaire de l'arbre primaire,
- un arbre secondaire monté mobile en rotation axiale par rapport au support d'entraînement,
- une came fixe dotée dun profil spécifique,
- un organe de commande solidaire de l'arbre secondaire et apte à coopérer par glissement avec le profil de came lors du déplacement du support d'entraînement par rapport à la came fixe, et en ce que le glissement de l'organe de commande le long du profil de came est apte à ∞mmander le pivotement axial de l'arbre se∞ndaire.
[0015] II est à noter que dans l'ensemble de ce texte, le terme profil désigne très généralement la surface active de la came, quil s'agisse par exemple de son pourtour externe ou d'un contour interne délimitant une rainure traversante.
[0016] Quoi quil en soit, linvention telle qu'ainsi définie présente l'avantage de disposer d'une structure relativement simple comparée aux mécanismes de commande en rotation de l'état de la technique.
[0017] La came de linvention n'est pas classiquement utilisée pour transformer un mouvement de rotation en un mouvement linéaire, sachant que ce mouvement linéaire devra ensuite être obligatoirement converti en un mouvement rotatif pour pouvoir être transmis au bras porte -balai. La came de linvention est en effet employée pour générer un pivotement de l'organe de commande, ce qui va alors directement entraîner la mise en rotation axiale du bras porte-balai.
[0018] II s'agit d'un principe de fonctionnement beaucoup plus simple que ceux de l'art antérieur, ce qui implique que sa mise en œuvre nécessite considérablement moins de pièces. Il en résulte un gain significatif en terme de coût de fabrication, que ce soit au niveau du prix de revient intrinsèque de chaque élément constitutif du mécanisme, ou de celui du montage.
[0019] L'association d'une came plane et d'un organe de commande directement adjacent permet en outre de limiter les dimensions du mécanisme de commande en rotation. Ce dernier peut ainsi offrir une compacité optimale de nature à favoriser son intégration, par exemple dans un dispositif d'essuyage pour pare-brise de véhicule automobile.
[0020] La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles.
[0021] Cette description, donnée à titre d'exemple non limitatif, est destinée à mieux faire comprendre en quoi consiste linvention et comment elle peut être réalisée. Elle est par ailleurs donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective de dessus et en transparence, qui illustre de manière partielle un dispositif d'essuyage intégrant un mécanisme de commande en rotation conforme à un premier mode de réalisation de linvention. La figure 2 est une vue de dessus qui représente le dispositif d'essuyage de la figure 1 dans une position dite arrêt fixe.
La figure 3 constitue une vue similaire à la figure 2, mais avec le dispositif d'essuyage dans une position dite opposée arrêt fixe. La figure 4 est une vue en perspective de dessus qui montre la disposition relative des principaux composants du mécanisme de commande en rotation.
La figure 5 fait apparaître le mécanisme de commande en rotation en coupe suivant un plan passant à la fois par l'axe de l'arbre secondaire et par l'axe de l'organe de commande.
La figure 6 est une vue en perspective de dessus qui illustre une variante du premier mode de réalisation de linvention.
La figure 7 constitue une vue similaire à la figure 6, mais en perspective de dessous.
La figure 8 est une vue de dessous et en perspective latérale, qui représente un mécanisme de commande en rotation conforme à un second mode de réalisation de linvention.
La figure 9 constitue une vue similaire à la figure 8, mais plus franchement en perspective de dessous.
[0022] Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique.
[0023] Les figures 1 à 5 illustrent un dispositif d'essuyage qui est destiné à équiper un pare- brise panoramique de véhicule automobile, et qui intègre un mécanisme de commande en rotation 1 conforme à un premier mode de réalisation de linvention.
[0024] II est à noter que ces différentes représentations ne sont que partielles, en ce sens que tous les éléments constitutifs du dispositif d'essuyage ne sont pas systématiquement représentés pour d'évidentes raisons de clarté. C'est le cas notamment des moyens moteurs, du bras porte-balai et du balai d'essuyage.
[0025] Quoi quil en soit, et conformément à l'objet de la présente invention, le mécanisme de commande en rotation 1 est tout d'abord doté dun arbre primaire 10 qui est destiné à être entraîné en rotation axiale alternée. Pour cela, l'arbre primaire 10 est d'ailleurs couplé à des moyens moteurs qui sont dans le cas présent classiquement constitués par un moto-réducteur électrique.
[0026] Le mécanisme de commande en rotation 1 est ensuite pourvu dun support d'entraînement 20 qui est solidaire de l'arbre primaire 10. Dans ce mode particulier de réalisation, choisi uniquement à titre d'exemple, le support d'entraînement 20 se présente concrètement sous la forme d'un boîtier 21 qui est composé d'un corps 22 et d'un couvercle 23. Le corps 22 est en fait emboîté sur une portion tronoonique 11 de l'arbre primaire 10, où il est maintenu par lintermédiaire d'un écrou de blocage 12 qui est vissé à l'extrémité 13 dudit arbre primaire 10.
[0027] Le mécanisme de ∞mmande en rotation 1 ∞mporte également un arbre se∞ndaire 30 qui est monté mobile en rotation axiale par rapport au support d'entraînement 20. Dans cet exemple de réalisation, cet arbre secondaire 30 est positionné de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe primaire 10. Sa mobilité en rotation est par ailleurs guidée par lintermédiaire de deux bagues 32, 33 qui sont intégrées dans le corps 22 du boîtier 21. Enfin, l'arbre secondaire 30 est directement solidaire d'une tête rotative 31 qui est chargée de supporter le bras porte-balai du dispositif d'essuyage, monté articulé.
[0028] Le mécanisme de commande en rotation 1 comprend par ailleurs une came fixe 40 disposant d'un profil spécifique 41 qui est fonction de la courbure effective de la surface de pare-brise à traiter. Limmobilisation de la came 40, par rapport au reste du mécanisme de commande 1, s'effectue par lintermédiaire d'une patte de fixation 47 qui est destinée à être solidarisée rigidement au véhicule automobile. On remarque que cette fixation peut s'opérer de manière directe en venant s'ancrer sur la carrosserie, ou de manière indirecte en venant s'attacher sur les moyens moteurs par exemple.
[0029] Le mécanisme de commande en rotation 1 dispose enfin d'un organe de commande 50 qui est solidaire de l'arbre secondaire 30, et qui est à même de coopérer par glissement avec le profil 41 de la came fixe 40, lors du déplacement relatif entre le support d'entraînement 20 et ladite came fixe 40. Dans cet exemple de réalisation, l'organe de commande 50 est positionné de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre secondaire 30. Cela fait qu'au final, il s'étend de manière sensiblement coplanaire à l'axe de l'arbre primaire 10, et ce quel que soit l'angle de pivotement de l'arbre secondaire 30.
[0030] Quoi quil en soit, l'ensemble est par ailleurs agencé de manière à ce que le glissement de l'organe de commande 50, le long du profil 41 de la came fixe 40, soit en mesure de commander le pivotement axial de l'arbre secondaire 30.
[0031] II est à noter qu'en théorie, l'organe de commande 50 peut prendre nimporte quelle forme et/ou structure susceptible de lui permettre de remplir sa simple fonction de bras de commande.
[0032] Dans cet exemple de réalisation cependant, et conformément à une particularité de linvention, l'organe de commande 50 comporte de préférence un levier 60 dont une extrémité 61 est solidaire de l'arbre secondaire 30, un élément de contact 70 monté libre en rotation axiale sur le levier 60, ainsi que des moyens de rappel élastique 80 à même de maintenir l'élément de contact 70 en appui contre le profil 41 de la came fixe 40.
[0033] Selon une autre particularité de linvention mise en œuvre dans cet exemple de réalisation, l'élément de contact 70 est en outre monté mobile en coulissement le long du levier 60. Cette caractéristique est avant tout destinée à garantir le contact entre l'élément de contact 70 et le profil de came 41, quelle que soit la valeur angulaire du pivotement de l'arbre secondaire 30. Suivant la nature de l'organe de commande 50 utilisé, cette mobilité peut être indispensable au bon fonctionnement du mécanisme, ou être purement accessoire avec un simple objectif d'optimisation. Dans le cas de l'exemple de réalisation objet des figures 1 à 5, sa présence s'avère obligatoire.
[0034] En effet, conformément à un premier mode de réalisation de linvention, l'élément de contact 70 qui est destiné à coopérer par glissement avec le profil de came 41, est constitué par une rotule sensiblement sphérique 71. Par ailleurs, le profil de came correspondant 41 se présente quant à lui sous la forme d'une rainure traversante 42 qui est ménagée dans l'épaisseur de la came fixe 40.
[0035] De manière particulièrement intéressante, la section de la rainure traversante 42 est sensiblement complémentaire de celle de la portion correspondante de la rotule 71. Cela signifie en d'autres termes que le bord interne de la came fixe 41, qui délimite la rainure traversante 42, présente des parois qui sont sensiblement concaves.
[0036] Selon une caractéristique complémentaire de ce premier mode de réalisation, les moyens de rappel élastique 80 sont en mesure d'entraîner la rotule 71 en déplacement le long du levier 60 vers une position de contact avec le profil 41 de la came fixe 40.
[0037] Dans cet exemple de réalisation, les moyens de rappel élastique 80 sont concrètement constitués par un ressort de compression 81 dont une extrémité prend appui sur une butée 62 ménagée à la partie distale du levier 60, et dont l'autre extrémité exerce une force de poussée sur la rotule coulissante 71, via une rondelle antifrottement 82 (figure 5).
[0038] Le montage coulissant de la rotule 71, combiné à l'action du ressort de compression 81, permet de compenser les variations de géométrie qui apparaissent au niveau de la liaison mobile reliant l'arbre secondaire 30 et la came 40, lors de la mise en œuvre du mécanisme de commande en rotation 1.
[0039] La distance entre le point de fixation du levier 60 sur l'arbre secondaire 30 d'une part, et le point de contact de l'organe de commande 50 sur le profil de came 41 d'autre part, n'est en effet pas constante. Elle évolue au fur et à mesure de la rotation du support d'entraînement 20, puisque le profil de came 41 ne s'étend pas de manière concentrique par rapport à l'axe de l'arbre primaire 10. [0040] Or la mobilité en coulissement de la rotule 71 permet justement de faire varier la longueur du bras de levier de l'organe de ∞mmande 50. Il est ainsi possible d'adapter automatiquement cette longueur en fonction de l'écartement réel existant entre le point de fixation sur l'arbre secondaire 30 et le point de contact sur le profil de came 41. Le rôle du ressort de compression 81 est quant à lui absolument complémentaire puisquil consiste à garantir, de manière tout aussi automatique, un contact effectif entre la rotule 71 et le profil de came 41 lorsque la longueur du bras de levier de l'organe de commande 50 vient à évoluer.
[0041] Dans cet exemple particulier de réalisation, on observe que la came 40 présente en fait une structure composite. Elle est en effet constituée d'une pièce support 43 qui intègre un insert 44 supportant le profil 41. Cette configuration permet d'optimiser le choix des matériaux en fonction du rôle effectif de chaque partie de la came 40.
[0042] Mais bien entendu, et de manière parfaitement équivalente, il est tout à fait envisageable d'utiliser une came fixe 40 se présentant sous la forme d'une pièce monobloc dans laquelle serait directement ménagé le profil 41.
[0043] Les figures 2 et 3 permettent de mieux visualiser la cinématique du mécanisme de commande en rotation 1 tel que précédemment décrit.
[0044] On observe sur la figure 2 que lorsque le dispositif d'essuyage est en position arrêt fixe, la tête rotative 31 est disposée suivant un plan qui ne présente pas dinclinaison particulière par rapport à l'axe de l'arbre primaire 10.
[0045] Par contre, et conformément à la figure 3, on remarque que la tête rotative 31 a basculé axialement d'environ 25° dès lors que le dispositif d'essuyage arrive en position opposée arrêt fixe, c'est-à-dire que le support d'entraînement 20 a subi une rotation d'un peu plus de 90°.
[0046] Entre ces deux positions extrémales d'arrêt fixe et d'opposée arrêt fixe, le pivotement de la tête rotative 31 ne va pas pour autant varier linéairement, mais il va suivre une loi bien déterminée dictée par le profil de came 41. C'est ainsi que dans cet exemple, la mise en rotation de la tête 31 ne va débuter qu'aux alentours des 75° de rotation du support d'entraînement 20, puis se poursuivre avec des phases d'accélération et de décélération adaptées à la courbure du pare-brise associé.
[0047] Les figures 6 et 7 illustrent une variante du premier mode de réalisation des figures 1 à 5, qui se singularise essentiellement par la nature particulière de ses moyens de rappel élastique 80. C'est en effet une tôle ressort 83 qui est utilisée ici pour maintenir l'élément de contact 70 en appui contre le profil 41 de la came fixe 40.
[0048] Dans la pratique, cette tôle ressort 83 est solidarisée le long de la rainure 42, sur la face de la came 40 qui est pas orientée en opposition de l'arbre secondaire 30. Elle s'étend ainsi de manière sensiblement symétrique par rapport à linsert 44, et sa section est sensiblement complémentaire à celle de la portion de rotule 71, qui n'est pas introduite dans le profil de came 41.
[0049] Le fait que la rotule 71 soit au final prise en sandwich entre linsert 44 et la tôle ressort 83, combiné à la capacité de déformation élastique de ladite tôle ressort 83, permet à ladite rotule 71 de rester au contact du profil de came 41 sans qu'un quelconque ressort de compression ne soit nécessaire. Cela signifie par conséquent que la rotule 71 est simplement montée libre en coulissement le long du levier 60.
[0050] Les figures 8 et 9 correspondent quant à elle à un second mode de réalisation de linvention, qui se singularise par le fait que l'élément de contact 70 est ici constitué par un galet 72 sensiblement cylindrique, tandis que le profil de came 41 est quant à lui classiquement constitué par le pourtour externe 45 de la came fixe 40. Il est entendu ici que les génératrices du galet cylindrique 72 peuvent être à priori quelconques, c'est-à-dire concaves, convexes ou tout simplement droites.
[0051] De manière complémentaire, le galet 72 présente une paroi latérale 73 dont la courbure est sensiblement complémentaire de celle du pourtour externe 45 de la came fixe 40. On se trouve ici précisément dans les cas où les génératrices du galet cylindrique 72 ne sont pas strictement droites.
[0052] Conformément à une autre caractéristique de ce second mode de réalisation, les moyens de rappel élastique 80 sont en mesure d'entraîner l'arbre secondaire 30 en pivotement axial vers une position correspondant à un contact entre le galet 72 et le profil 41 de la came fixe 40.
[0053] Dans cet exemple de réalisation, les moyens de rappel élastique 80 sont en fait constitués par un ressort cylindrique à action angulaire 84. Celui-ci est implanté de telle sorte que son corps s'étende autour de l'extrémité proximale 34 de l'arbre secondaire 30, que l'une de ses extrémités 85 vienne en butée contre le support d'entraînement 20, et que son autre extrémité 86 exerce une force de poussée sur le levier 60 de l'organe de commande 50.
[0054] Contrairement au premier précédemment décrit, le second mode de réalisation présente l'avantage de ne pas nécessiter la présence d'un quelconque système à même de compenser les variations de distance entre l'arbre secondaire 30 et le point de contact effectif de l'organe de commande 50 sur le profil de came 41. Le galet 72 est en effet conformé et dimensionné de manière à disposer d'une très large surface de contact destinée à coopérer par glissement avec le profil de came 41. La concavité et la hauteur de sa paroi latérale 73 sont en effet choisies de façon à toujours garantir un ∞ntact entre le galet 72 de l'organe de ∞mmande 50 et la came fixe 40.
[0055] Selon une autre particularité de linvention, le support d'entraînement 20 se présente sous la forme dun boîtier 21 dans lequel prennent place la came fixe 40 et l'organe de commande 50. Cela sous-entend tout d'abord que l'ensemble est ménagé de façon à ce que l'arbre primaire 10 et l'arbre secondaire 30 pénètre à lintérieur du boîtier 21. Mais la came fixe 40 étant vouée à demeurer immobile par rapport au reste du mécanisme de commande 1, cela sous-entend également que l'ensemble est agencé de manière à ce que le boîtier 21 puisse tourner malgré la présence de la came fixe 40 en son sein.
[0056] Cette caractéristique permet de pouvoir regrouper l'essentiel des composants du mécanisme de commande 1 à lintérieur d'un ensemble relativement étanche aux éléments extérieurs et autres salissures. Il est ainsi possible d'améliorer notablement la fiabilité et la durée de vie du mécanisme de commande en rotation 1.
[0057] Dans cet exemple de réalisation, le boîtier 21 est composé d'un corps creux 22 dont l'ouverture est obturée par un couvercle 23. Ces deux éléments sont associés de façon amovible. Pour cela, le couvercle 23 est doté de quatre pattes élastiquement déformables 24 qui sont réparties au niveau de chacun de ses côtés, et qui sont à même de venir s'emboîter après déformation sur des bossages 25 ménagés de manière adéquate à la surface extérieure du corps 22.
[0058] Ainsi qu'on peut le voir aux figures 4 et 5, le boîtier 21 est par ailleurs pourvu de moyens d'étanchéité 90 qui sont à même de parfaire son imperméabilité au niveau des zones où sont implantés les arbres mobiles 10, 30. On remarque notamment la présence d'un premier joint torique 91 qui est positionné entre le corps 46 de la came 40 et le couvercle 23, ainsi qu'un second joint torique 92 qui est positionné quant à lui entre l'arbre secondaire 30 et le corps 22 du boîtier 21.
[0059] Selon une autre particularité de linvention, le mécanisme de commande 1 est en outre doté de moyens dindexation 100 qui sont en mesure dimmobiliser le support d'entraînement 20 de façon réversible par rapport à la came fixe 40 (figures 1 à 4). Cette caractéristique permet de verrouiller temporairement ses différentes parties mobiles durant les phases de transport et de stockage, et ce jusqu'au montage final du dispositif d'essuyage sur le véhicule automobile qui lui est destiné.
[0060] Dans ce mode particulier de réalisation, choisi uniquement à titre d'exemple, les moyens dindexation 100 comportent une goupille 101 dont le corps vient se loger à travers un logement de maintien 102 ménagé dans le couvercle 23, et dont l'extrémité distale est à même de sinsérer dans un trou de blocage 103 ménagé à travers la patte de fixation 47.
[0061] Mais bien entendu, tout autre système de verrouillage ∞nnu de l'état de la technique pourrait être utilisé de manière équivalente.
[0062] Plus généralement, linvention concerne aussi tout dispositif d'essuyage comprenant des moyens moteurs à même de générer un mouvement de rotation alternée, ainsi qu'un bras porte -balai à l'extrémité duquel est monté un balai d'essuyage, et comportant en outre un mécanisme de commande en rotation 1 tel que précédemment décrit, les moyens moteurs étant couplés à l'arbre primaire 10 tandis que le bras porte-balai est solidaire de l'arbre secondaire 30.
[0063] Mais plus globalement encore, linvention est également relative à tout véhicule automobile doté d'au moins un dispositif d'essuyage tel que précédemment décrit.

Claims

Revendications
[0001] Mécanisme de commande en rotation (1), caractérisé en ce qu'il comporte:
- un arbre primaire (10) apte à être entraîné en rotation axiale alternée,
- un support d'entraînement (20) solidaire de l'arbre primaire (10),
- un arbre secondaire (30) monté mobile en rotation axiale par rapport au support d'entraînement (20),
- une came fixe (40) dotée dun profil spécifique (41),
- un organe de commande (50) solidaire de l'arbre secondaire (30) et apte à coopérer par glissement avec le profil de came (41) lors du déplacement du support d'entraînement (20) par rapport à la came fixe (40), et en ce que le glissement de l'organe de commande (50) le long du profil de came (41) est apte à commander le pivotement axial de l'arbre secondaire (30).
[0002] Mécanisme de commande (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (50) comporte un levier (60) dont une extrémité (61) est solidaire de l'arbre secondaire (30), un élément de contact (70) monté libre en rotation axiale sur le levier (60), ainsi que des mo}ens de rappel élastique (80) aptes à maintenir l'élément de contact (70) en appui contre le profil (41) de la came fixe (40).
[0003] Mécanisme de commande (1) selon lune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de contact (70) est en outre monté mobile en coulissement le long du levier (60).
[0004] Mécanisme de commande (1) selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de contact (70) est constitué par une rotule sensiblement sphérique (71), et en ce que le profil de came (41) se présente sous la forme dune rainure traversante (42) ménagée dans l'épaisseur de la came fixe (40).
[0005] Mécanisme de commande (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section de la rainure (42) est sensiblement complémentaire de celle de la portion correspondante de la rotule (71).
[0006] Mécanisme de commande (1) selon lune quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les mo}ens de rappel élastique (80) sont aptes à entraîner la rotule (71) en déplacement le long du levier (60) vers une position de contact avec le profil de came (41).
[0007] Mécanisme de commande (1) selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de contact (70) est constitué par un galet (72) sensiblement cylindrique, et en ce que le profil de came (41) est constitué par le pourtour externe (45) de la came fixe (40).
[0008] Mécanisme de commande (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le galet (72) présente une paroi latérale (73) dont la courbure est sensiblement complémentaire de celle du pourtour externe (45) de la came fixe (40).
[0009] Mécanisme de commande (1) selon lune des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les mo}ens de rappel élastique (80) sont aptes à entraîner l'arbre secondaire (30) en pivotement axial vers une position de contact entre le galet (72) et le profil de came (41).
[0010] Mécanisme de commande (1) selon lune quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support d'entraînement (20) est constitué par un boîtier (21) à l'intérieur duquel prennent place notamment la came fixe (40) ainsi que l'organe de commande (50).
[0011] Mécanisme de commande (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le boîtier (21) comporte des mo}ens d'étanchéité (90) aptes à étancher notamment les zones traversées par l'arbre primaire 10 et par l'arbre secondaire 30.
[0012] Mécanisme de commande (1) selon lune quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des mo}ens d'indexation (100) aptes à immobiliser de manière réversible le support d'entraînement (20) par rapport à la came fixe (40).
[0013] Dispositif d'essuyage comprenant des mo}ens moteurs aptes à générer un mouvement de rotation alternée, ainsi quun bras porte-balai à l'extrémité duquel est monté un balai d'essuyage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme de commande en rotation (1) selon lune quelconque des revendications précédentes, en ce que les mo}ens moteurs sont couplés à l'arbre primaire (10), et en ce que le bras porte-balai est solidaire de l'arbre secondaire (30).
[0014] Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'essuyage selon la revendication précédente.
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