FR2746739A1 - Windscreen wiper drive system - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un système d'entraînement perfectionné pour un essuie-glace de véhicule automobile. The invention relates to an improved drive system for a motor vehicle windscreen wiper.
L'invention concerne plus particulièrement un système d'entraînement d'un essuie-glace de véhicule automobile, du type dans lequel l'essuie-glace est monté à l'extrémité axiale supérieure d'un arbre d'entraînement en balayage rotatif alterné, du type dans lequel l'arbre est monté dans un palier de guidage et est entraîné en rotation par une manivelle qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de l'arbre, et du type dans lequel la manivelle comporte une rotule sphérique pour sa liaison articulée avec une tringlerie de commande. The invention relates more particularly to a drive system for a wiper of a motor vehicle, of the type in which the wiper is mounted at the upper axial end of a drive shaft in alternating rotary sweep, of the type in which the shaft is mounted in a guide bearing and is rotated by a crank which extends substantially perpendicular to the axis of the shaft, and of the type in which the crank comprises a spherical ball joint for its articulated connection with a control linkage.
Le système d'entraînement selon l'invention est notamment utilisable pour un essuie-glace de pare-brise dans lequel le palier de guidage est fixé à la base du pare-brise, son axe étant sensiblement perpendiculaire au plan général du pare-brise. Le palier de guidage est fixé sur une paroi de la carrosserie du véhicule de telle sorte que son extrémité axiale supérieure dépasse à l'extérieur du véhicule et que son extrémité axiale inférieure soit reçue à l'intérieur du véhicule. The drive system according to the invention can in particular be used for a windshield wiper in which the guide bearing is fixed to the base of the windshield, its axis being substantially perpendicular to the general plane of the windshield. The guide bearing is fixed to a wall of the vehicle body such that its upper axial end projects outside the vehicle and its lower axial end is received inside the vehicle.
L'arbre d'entraînement de l'essuie-glace est monté à rotation dans le palier de guidage, par exemple à l'aide de douilles antifriction. The wiper drive shaft is rotatably mounted in the guide bearing, for example using anti-friction bushings.
L'extrémité axiale supérieure de l'arbre d'entraînement dépasse axialement à l'extérieur, au-delà de celle du palier, et son extrémité inférieure dépasse également axialement celle du palier. The upper axial end of the drive shaft projects axially outside, beyond that of the bearing, and its lower end also extends axially beyond that of the bearing.
Généralement, la manivelle de commande est fixée sur l'extrémité axiale inférieure de l'arbre d'entraînement. Generally, the control crank is fixed on the lower axial end of the drive shaft.
Un moteur électrique tournant permet de commander la manivelle selon un mouvement alternatif grâce à une tringlerie du type bielle-manivelle, ce qui impose généralement que la liaison entre la tringlerie et la manivelle comporte une capacité de rotulage, car les différents composants ne sont pas tous agencés rigoureusement dans un même plan. A rotating electric motor makes it possible to control the crank in an alternating movement by means of a rod-crank linkage, which generally requires that the link between the linkage and the crank comprises a swiveling capacity, because the different components are not all rigorously arranged in the same plane.
A cet effet, la manivelle de commande comporte une rotule sphérique qui destinée à être reçue dans un logement de forme correspondante agencé à une extrémité de la tringlerie. For this purpose, the control crank comprises a spherical ball joint which is intended to be received in a housing of corresponding shape arranged at one end of the linkage.
Dans le but d'aboutir à une conception simple et économique de la rotule sphérique de la manivelle, I'invention propose un système d'entraînement du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la rotule sphérique est agencée dans le prolongement longitudinal de la manivelle, à l'extrémité longitudinale libre de celleci. In order to achieve a simple and economical design of the spherical ball joint of the crank, the invention provides a drive system of the type described above, characterized in that the spherical ball joint is arranged in the longitudinal extension of the crank , at the free longitudinal end of this.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- la manivelle est en forme de plaque, et le centre de la rotule sphérique est agencé sensiblement dans le plan de la portion de plaque formant l'extrémité longitudinale libre de la manivelle
- la rotule sphérique est réalisée venue de matière avec la manivelle
- la rotule sphérique est réalisée par déformation plastique de l'extrémité longitudinale libre de la manivelle
- la rotule sphérique est reliée à l'extrémité longitudinale libre de la manivelle par un tronçon de dimensions transversales réduites
- la rotule sphérique est réalisée par surmoulage sur un tronçon de dimensions transversales réduites de l'extrémité longitudinale libre de la manivelle.According to other features of the invention
- the crank is plate-shaped, and the center of the spherical ball joint is arranged substantially in the plane of the plate portion forming the free longitudinal end of the crank
- the ball joint is made integrally with the crank
- the spherical ball joint is produced by plastic deformation of the free longitudinal end of the crank
- the ball joint is connected to the free longitudinal end of the crank by a section of reduced transverse dimensions
- The spherical ball joint is produced by overmolding on a section of reduced transverse dimensions of the free longitudinal end of the crank.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un système d'entraînement muni d'une manivelle de commande comportant une rotule sphérique réalisée conformément à l'état de la technique;
- la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant un premier mode de réalisation de l'invention;
- la figure 3 est une vue partielle en perspective avec arrachement d'une rotule sphérique fabriquée par surmoulage de l'extrémité libre de la manivelle.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a partial perspective view of a drive system provided with a control crank comprising a ball joint produced in accordance with the state of the art;
- Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 illustrating a first embodiment of the invention;
- Figure 3 is a partial perspective view with cutaway of a spherical ball joint produced by molding the free end of the crank.
On a représenté sur la figure 1 un palier de guidage 10 d'un système d'entraînement pour un essuie-glace (non représenté) de véhicule automobile. There is shown in Figure 1 a guide bearing 10 of a drive system for a wiper (not shown) of a motor vehicle.
Le palier 10 comporte essentiellement un fût tubulaire cylindrique 12 d'axe Al dans lequel un arbre d'entraînement 14 de l'essuie-glace est monté à rotation. The bearing 10 essentially comprises a cylindrical tubular barrel 12 of axis Al in which a drive shaft 14 of the wiper is rotatably mounted.
Le palier 10 comporte également une platine de fixation 16, qui s'étend sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe Al du fût cylindrique 12 et qui est destiné à permettre la fixation du palier 10 contre la face interne d'un panneau de carrosserie (non représenté) du véhicule, par exemple à l'aide de vis (non représentées). The bearing 10 also includes a fixing plate 16, which extends substantially in a plane perpendicular to the axis Al of the cylindrical barrel 12 and which is intended to allow the fixing of the bearing 10 against the internal face of a body panel (not shown) of the vehicle, for example using screws (not shown).
La platine de fixation 16 est agencée sensiblement au niveau de l'extrémité supérieure 18 du fût cylindrique 12 de manière que celle-ci dépasse à l'extérieur du véhicule au travers d'un orifice prévu à cet effet dans le panneau de carrosserie. The fixing plate 16 is arranged substantially at the upper end 18 of the cylindrical barrel 12 so that it protrudes outside the vehicle through an orifice provided for this purpose in the body panel.
L'extrémité supérieure 20 de l'arbre 14 dépasse axialement vers l'extérieur au-delà de l'extrémité supérieure 18 du palier 10 de manière à permettre le montage d'un bras d'essuie-glace sur une surface de portée conique 22, en l'occurrence crantée, contre laquelle le bras d'essuie-glace est destiné à être serré axialement par un écrou (non représenté) vissé sur une portion d'extrémité supérieure filetée 24 de l'arbre 14. The upper end 20 of the shaft 14 protrudes axially outwards beyond the upper end 18 of the bearing 10 so as to allow the mounting of a wiper arm on a conical bearing surface 22 , in this case notched, against which the wiper arm is intended to be tightened axially by a nut (not shown) screwed onto a threaded upper end portion 24 of the shaft 14.
Pour permettre l'entraînement en rotation de l'arbre 14, il est prévu une manivelle 26 qui est montée solidaire en rotation de l'arbre 14, selon une direction générale longitudinale A2 sensiblement perpendiculaire à la direction axiale Al du fût 12 du palier 10. To allow the shaft 14 to be driven in rotation, a crank 26 is provided which is mounted for rotation with the shaft 14, in a general longitudinal direction A2 substantially perpendicular to the axial direction Al of the barrel 12 of the bearing 10 .
Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures, la manivelle 26 est fixée sur l'extrémité inférieure de l'arbre 14 mais il est également possible de fixer cette manivelle 26 au voisinage de l'extrémité supérieure 20 de l'arbre 14. In the embodiment illustrated in the figures, the crank 26 is fixed on the lower end of the shaft 14 but it is also possible to fix this crank 26 in the vicinity of the upper end 20 of the shaft 14.
La manivelle 26 ici représentée est formée d'une plaque sensiblement plane agencée dans un plan de direction générale A2, perpendiculaire à l'axe Al de l'arbre 14. The crank 26 shown here is formed of a substantially planar plate arranged in a plane of general direction A2, perpendicular to the axis Al of the shaft 14.
Les dimensions transversales de cette manivelle 26 sont sensiblement constantes, sauf à ses extrémités longitudinales. The transverse dimensions of this crank 26 are substantially constant, except at its longitudinal ends.
Toutefois, il est possible d'optimiser la forme de la manivelle 26 de manière à adapter la section transversale résistante de la manivelle 26 aux efforts qu'il est nécessaire de transmettre à l'arbre d'entraînement 14.However, it is possible to optimize the shape of the crank 26 so as to adapt the resistant cross section of the crank 26 to the forces which it is necessary to transmit to the drive shaft 14.
Pour sa liaison avec une tringlerie de commande (non représentée), elle-même entraînée par un motoréducteur (non représenté), la manivelle 26 comporte, à son extrémité longitudinale libre 28 opposée à son extrémité 30 de fixation sur l'arbre 14, une rotule sphérique 32 qui est destinée à être reçue dans un logement de forme complémentaire (non représenté) porté par la tringlerie. For its connection with a control linkage (not shown), itself driven by a geared motor (not shown), the crank 26 comprises, at its free longitudinal end 28 opposite its end 30 for fixing on the shaft 14, a spherical ball joint 32 which is intended to be received in a housing of complementary shape (not shown) carried by the linkage.
Selon l'état de la technique représenté à la figure 1, la rotule sphérique 32 est reliée à la manivelle 26 par l'intermédiaire d'une tige 34, de diamètre inférieur à la rotule sphérique, et dont l'axe
A3 est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale A2 de la manivelle 26, et parallèle à l'axe Al de l'arbre d'entraînement 14.According to the state of the art represented in FIG. 1, the spherical ball joint 32 is connected to the crank 26 by means of a rod 34, of diameter smaller than the spherical ball joint, and whose axis
A3 is substantially perpendicular to the longitudinal direction A2 of the crank 26, and parallel to the axis Al of the drive shaft 14.
De la sorte, le centre C de la rotule sphérique 32 est agencé à une distance "d" du plan dans lequel s'étend la manivelle 26 en forme de plaque. In this way, the center C of the spherical ball joint 32 is arranged at a distance "d" from the plane in which the plate-shaped crank 26 extends.
En conséquence, lorsque la tringlerie sollicite la manivelle 26 pour lui imprimer un mouvement rotatif alterné d'axe Al, un tel type de liaison induit des efforts de vrillage de la manivelle 26 autour de sa direction longitudinale A2. Consequently, when the linkage urges the crank 26 to impart to it an alternating rotary movement of axis Al, such a type of connection induces twisting forces of the crank 26 around its longitudinal direction A2.
Cela est particulièrement néfaste dans la mesure où la manivelle 26 en forme de plaque offre une résistance peu importante à ce type d'effort et est donc susceptible de se déformer. This is particularly harmful insofar as the plate-shaped crank 26 offers little resistance to this type of force and is therefore liable to deform.
De plus, de tels efforts de vrillage, qui sont alternés, peuvent provoquer la rupture de la fixation de la manivelle 26 sur l'arbre 14. In addition, such twisting forces, which are alternated, can cause the fixing of the crank 26 to be broken on the shaft 14.
Par ailleurs, une telle conception de la liaison rotulée entre la tringlerie et la manivelle 26 nécessite la fabrication d'une pièce spécifique, la rotule sphérique 32 et sa tige 34 qu'il faut ensuite fixer à l'extrémité libre 28 de la manivelle 26. Furthermore, such a design of the ball joint between the linkage and the crank 26 requires the manufacture of a specific part, the spherical ball joint 32 and its rod 34 which must then be fixed to the free end 28 of the crank 26 .
On a représenté sur la figure 2 un palier 10 dans lequel la rotule sphérique 32 est réalisée conformément aux enseignements de l'invention. FIG. 2 shows a bearing 10 in which the spherical ball joint 32 is produced in accordance with the teachings of the invention.
Dans ce premier mode de réalisation, la rotule sphérique 32 est destinée à être formée par déformation plastique d'une partie de l'extrémité libre 28 de la manivelle 26 de telle sorte que la rotule sphérique 32 est réalisée venue de matière avec la manivelle 36, dans le prolongement longitudinal de celle-ci. In this first embodiment, the spherical ball joint 32 is intended to be formed by plastic deformation of a part of the free end 28 of the crank 26 so that the spherical ball joint 32 is made integrally with the crank 36 , in the longitudinal extension thereof.
En effet, on choisit de réaliser la rotule sphérique 32 de telle sorte que son centre C soit agencé sensiblement selon la direction longitudinale A2 de la manivelle 26. La rotule sphérique 32 peut être réalisée par estampage ou par matriçage mais la manivelle 26 et la rotule sphérique 32 peuvent également être réalisées simultanément par moulage. Indeed, one chooses to produce the spherical ball joint 32 so that its center C is arranged substantially in the longitudinal direction A2 of the crank 26. The spherical ball joint 32 can be produced by stamping or by stamping but the crank 26 and the ball joint spherical 32 can also be produced simultaneously by molding.
La manivelle 26 ainsi réalisée est donc une pièce symétrique, simple, et la tringlerie du système d'entraînement n'est plus à même d'induire des efforts de vrillage dans la manivelle 26. The crank 26 thus produced is therefore a symmetrical, simple piece, and the linkage of the drive system is no longer able to induce twisting forces in the crank 26.
La rotule sphérique 32 ne peut être une sphère complète puisqu'elle est reliée à la manivelle. II faut toutefois que la portion de sphère qui constitue la rotule soit supérieure à un hémisphère pour assurer la liaison à rotule. The spherical ball joint 32 cannot be a complete sphere since it is connected to the crank. However, the portion of the sphere which constitutes the ball joint must be greater than a hemisphere to ensure the ball joint connection.
La portion de plaque qui forme l'extrémité libre 28 de la manivelle 26 sur laquelle est formée la rotule 32 est d'épaisseur sensiblement constante mais sa largeur transversale diminue en se rapprochant de la rotule 32 de manière à ce que celle-ci soit relativement dégagée pour permettre son montage dans un logement complémentaire et pour permettre un mouvement relatif suffisant du logement par rapport à la rotule. The portion of plate which forms the free end 28 of the crank 26 on which the ball joint 32 is formed is of substantially constant thickness but its transverse width decreases as it approaches ball joint 32 so that it is relatively released to allow its mounting in an additional housing and to allow sufficient relative movement of the housing relative to the ball joint.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le tronçon d'extrémité 36 de l'extrémité libre 28 de la manivelle 26 présente donc une forme trapézoïdale dans le plan de la plaque formant la manivelle 26. In the embodiment shown in the figures, the end section 36 of the free end 28 of the crank 26 therefore has a trapezoidal shape in the plane of the plate forming the crank 26.
On a représenté sur la figure 3 un second mode de réalisation de l'invention dans lequel la rotule sphérique 32 est réalisée par surmoulage sur une portion de l'extrémité libre 28 de la manivelle 26, par exemple par moulage d'un matériau à faible coefficient de frottement. FIG. 3 shows a second embodiment of the invention in which the spherical ball joint 32 is produced by overmolding on a portion of the free end 28 of the crank 26, for example by molding of a material with low coefficient of friction.
Comme on peut le voir sur cette figure, I'extrémité libre 28 comporte un tronçon 36 de largeur transversale réduite sur l'extrémité duquel la rotule 32 est surmoulée. As can be seen in this figure, the free end 28 comprises a section 36 of reduced transverse width on the end of which the ball joint 32 is overmolded.
Le tronçon d'extrémité 36 du mode de réalisation qui est représenté sur la figure 3 est de section transversale sensiblement parallélépipédique mais on peut envisager d'autres formes plus particulièrement adaptées aux efforts à transmettre, par exemple une forme dont la dimension transversale est croissante lorsque l'on se rapproche de l'axe Al de l'arbre d'entraînement 14. The end section 36 of the embodiment which is shown in FIG. 3 is of substantially parallelepipedal cross section but it is possible to envisage other shapes more particularly adapted to the forces to be transmitted, for example a shape whose transverse dimension is increasing when we get closer to the axis Al of the drive shaft 14.
Avantageusement, I'extrémité du tronçon 36 est pourvue d'entailles 38 pour assurer une fixation fiable de la rotule 32 surmoulée sur le tronçon 36. Advantageously, the end of the section 36 is provided with notches 38 to ensure reliable fixing of the ball joint 32 molded onto the section 36.
Les deux modes de réalisation de l'invention qui viennent d'être décrits proposent une conception de la rotule sphérique 32 qui ne nécessite pas de moyens complémentaires pour la fixation de la rotule 32 à l'extrémité libre 28 de la manivelle 26, ce qui permet d'augmenter la fiabilité de cette fixation et de diminuer son coût de réalisation. The two embodiments of the invention which have just been described propose a design of the spherical ball joint 32 which does not require additional means for fixing the ball joint 32 to the free end 28 of the crank 26, which makes it possible to increase the reliability of this fixing and to decrease its cost of production.
Claims (6)
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|---|---|---|---|
| FR9603806A FR2746739B1 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | IMPROVED DRIVE SYSTEM FOR A WINDSCREEN WIPER |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR (1) | FR2746739B1 (en) |
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| FR2746739B1 (en) | 1998-05-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| ST | Notification of lapse |