FR2971983A1

FR2971983A1 - Mecanisme d'essuie-vitre avant

Info

Publication number: FR2971983A1
Application number: FR1151538A
Authority: FR
Inventors: Frederic Guidez
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-08-31

Abstract

L'invention concerne un mécanisme d'essuie-vitre comprenant au moins un axe (1) d'entraînement monté à rotation dans l'alésage d'un palier (3), ledit axe (1) étant destiné à être relié par son extrémité supérieure à un bras balai d'essuie-vitre remarquable en ce ledit axe (1) présente des moyens (15) pour transformer une force qui lui est appliquée axialement et orientée de sorte à déplacer son extrémité supérieure en direction dudit palier (3), en une force dont la direction a une composante principale perpendiculaire permettant de rompre la paroi du palier (3) dans lequel il est monté de manière à pouvoir s'enfoncer.

Description

MECANISME D'ESSUIE-VITRE AVANT

L'invention s'inscrit dans le domaine de l'essuyage des vitres de véhicules et concerne en particulier les mécanismes d'essuie-vitre avant de véhicules automobiles.

En cas de collision avec un piéton ou un cycliste, la partie du mécanisme d'essuie- vitre qui s'étend à l'extérieur du véhicule, et en particulier au niveau de l'axe d'entraînement des bras balais, constitue un objet contondant qui peut provoquer des blessures graves par exemple à la tête de l'accidenté. C'est pourquoi la règlementation actuelle demande d'adapter les mécanismes d'essuie-vitre afin que lesdits axes d'entraînement puissent s'enfoncer vers l'intérieur du véhicule en cas de choc et minimiser ainsi le risque de blessure pour l'accidenté. La disparition des points durs sur le capot d'un véhicule est appelée la gestion du « choc piéton ».

Plusieurs solutions techniques ont déjà été apportées en réponse à cette demande. Ainsi, le document EP1122137 propose de créer une zone frangible au niveau du bras de fixation du palier à la structure du véhicule. En cas de choc, le bras de fixation, ainsi fragilisé, va se rompre et le mécanisme d'essuie-vitre va s'enfoncer vers l'intérieur du véhicule. Malheureusement cette solution diminue l'endurance des pièces et implique de trouver un compromis entre endurance et frangibilité.

Une autre solution a été apportée par le document WO2008000338 qui propose de permettre à l'axe de pouvoir traverser le dispositif d'essuie-vitre par déplacement dans sa direction axiale. Pour ce faire, l'axe n'est plus fixé au palier mais y est maintenu par un dispositif de retenue en translation axiale disposé au niveau de son extrémité inférieure et pouvant être désolidarisé en cas de choc. Néanmoins, cette solution implique la création et l'assemblage d'un certain nombre de pièces supplémentaires. D'où il résulte que sa mise en oeuvre génère un certain surcoût.

Enfin, le document FR2859961 propose de modifier le palier supportant l'axe d'entrainement de façon à permettre à l'axe de se déplacer dans sa direction axiale en cas de choc. Pour ce faire, un coussinet est inséré entre l'axe et le palier, et est maintenu en place par exemple par un ressort. L'axe est retenu axialement dans le palier au moyen d'un collier circlip coopérant avec une rainure circonférentielle formée sur l'axe. Ce collier repose sur une rondelle qui est elle-même posée sur le coussinet. Lorsqu'un choc est ressenti, l'axe s'enfonce dans le palier conjointement au coussinet. La force nécessaire pour effectuer ce déplacement correspond à la force du ressort de pression. La solution offre l'avantage d'être réversible et peut donc être utilisée à nouveau après un choc. Dans une autre variante présentée, le coussinet présente un collet reposant sur la face frontale du palier. Il présente une ligne de rupture de consigne le long de la zone limite entre le palier et le coussinet. C'est lorsque cette ligne de rupture cède sous l'effet de la force exercée par un choc axial que le coussinet et l'axe s'enfoncent dans le palier. Cette solution implique donc également l'assemblage d'un certain nombre de pièces supplémentaires.

L'invention propose de remédier aux inconvénients présentés par l'art antérieur en proposant un nouveau mécanisme d'essuie-vitre simple, qui présente une bonne endurance et qui permet de répondre aux exigences de sécurité actuelles en cas de collision avec un piéton.

A cet effet, l'invention a pour objet un mécanisme d'essuie-vitre comprenant au moins un axe d'entraînement monté à rotation dans l'alésage d'un palier, de préférence en plastique, ledit axe étant destiné à être relié par son extrémité supérieure à un bras balai d'essuie-vitre remarquable en ce ledit axe présente des moyens pour transformer une force qui lui est appliquée axialement et orientée de sorte à déplacer son extrémité supérieure en direction dudit palier, en une force dont la direction a une composante principale perpendiculaire permettant de rompre la paroi du palier dans lequel il est monté de manière à pouvoir s'enfoncer.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de l'axe pour fendre le palier se présentent sous forme d'un cône inversé s'évasant en direction de l'extrémité supérieure de l'axe et dont la base présente un diamètre supérieur au diamètre présenté par l'alésage du palier.

Par exemple le cône est un cône de révolution cylindrique, de préférence, le cône présente un demi-angle a au sommet inférieur à 45°. De manière alternative le cône est un cône quelconque asymétrique. Préférentiellement, le palier présente sur la surface extérieure de sa paroi au moins une rainure s'étendant longitudinalement depuis sa face supérieure et définissant une zone frangible où la paroi du palier présente une diminution de son épaisseur.

15 De manière optionnelle, le palier présente au moins trois rainures angulairement réparties, de préférence, il présente quatre rainures. Avantageusement, la ou lesdites rainures s'étendent sur une partie seulement de la longueur du palier, de préférence elles s'étendent sur la partie supérieure aux bras 20 de fixation uniquement.

Eventuellement, la profondeur des rainures diminue en direction des bras de fixation du palier. 25 De préférence, la ou les rainures sont disposées de sorte à former des lignes de rupture qui évitent les bras de fixation du palier. De manière optionnelle, l'axe présente en outre un cône secondaire au niveau d'une gorge inférieure destinée à recevoir un anneau élastique inférieur de retenue 30 au palier ledit cône secondaire inversé s'évasant en direction de l'extrémité supérieure de l'axe et dont la base présente un diamètre identique audit axe.10 L'invention a également pour objet un véhicule remarquable en ce qu'il est équipé d'un mécanisme d'essuie-vitre tel que défini plus haut.

On aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée que la mise en oeuvre de l'invention consiste à prévoir une zone frangible au niveau de la partie supérieure du palier de l'axe d'entraînement apte à céder sous la pression d'une force appliquée par un élément jouant le rôle de coin et venu de matière avec l'axe. L'invention consiste à transformer la force imprimée axialement à l'axe d'entraînement lors d'un choc-piéton en une force dont la direction a une composante principale perpendiculaire à la force appliquée axialement. La force résultante a de plus un module plus important qui va permettre à l'axe de fendre le palier selon l'épaisseur de sa paroi de préférence jusqu'à l'éclatement dudit palier. L'invention consiste à prévoir des moyens sur le palier pour favoriser cette rupture sous forme de rainures où la paroi du palier voit son épaisseur diminuée, lesdits moyens étant conçus pour ne pas diminuer l'endurance de la pièce. A cet effet les rainures sont disposées sur des zones du palier non soumises aux efforts résultant de la fixation du palier. L'invention est remarquable en ce que la frangibilité du palier ne nuit pas à son endurance.

L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : La figure 1 présente partiellement le mécanisme d'essuie-vitre selon l'invention selon une vue en coupe longitudinale d'un de ses paliers d'entraînement. - La figure 2 présente une vue de dessus de la vue présentée à la figure 1. - Les figures 3 et 4 illustrent la cinématique d'enfoncement de l'axe dans le palier. - La figure 5 représente une vue de dessus du palier brisé par l'enfoncement de l'axe selon l'invention.

On se réfèrera en premier lieu à la figure 1 représentant partiellement un mécanisme d'essuie vitre selon l'invention. Ce mécanisme comprend au moins un axe (1) monté à rotation dans l'alésage d'un palier (3) de préférence en plastique. L'axe (1) est retenu axialement dans le palier (3) par des anneaux élastiques supérieur (5) et inférieur (7). Ces anneaux élastiques (5, 7), ou circlips, sont montés dans des gorges annulaires réalisées sur l'axe (1) éventuellement, ils peuvent être fixés sur le palier (3) par exemple au moyen d'une vis. L'axe (1) est fixé par son extrémité inférieure à une manivelle (9) oscillante qui va lui transmettre un mouvement de rotation alternée, lequel sera imprimé à son autre extrémité à un bras balai d'essuie-vitre via un entraîneur (non représenté). Le palier (3) est maintenu en position dans l'auvent par deux bras (11, 13) de fixation. Le premier bras (11) le fixe à la structure du véhicule via un amortisseur. Le second bras (13) le relie à un tube fixe (non représenté) de la tringlerie du mécanisme d'essuie-vitre.

Selon l'invention, l'axe (1) du mécanisme d'essuie-vitre présente en outre des moyens destinés à coopérer avec le palier (3) en vue de la rupture dudit palier (3) sous l'application d'une force d'orientation axiale sur ledit axe (1). Cette force on l'a compris est une force relativement élevée et résulte de la collision avec un piéton ou un cycliste. La force appliquée a pour effet de pousser l'axe vers le bas et doit pouvoir permettre de l'effacer afin qu'il ne constitue plus un point dur.

A cet effet, l'axe (1) présente des moyens pour briser le palier (3) lorsqu'une force d'orientation axiale dirigée vers le bas lui est appliquée. Ces moyens comprennent un relief (15) sur le corps de l'axe (1) montrant une forme générale de cône s'évasant en direction de l'extrémité supérieure dudit axe (1). Le cône (15) va jouer le rôle d'un coin et va transformer la force axiale appliquée sur l'axe (1) en une force perpendiculaire de module plus important qui va être exercée sur les parois du palier (3) afin de le rompre selon sa longueur. Le cône (15) étant venu de matière avec l'axe (1), ledit axe (1) va ainsi pouvoir remplir deux fonctions à savoir celui d'axe d'entraînement et celui de coin. La surface conique débute profitablement au niveau de la gorge recevant le circlip supérieur (5). Cette configuration va permettre comme nous allons le voir d'ouvrir le circlip (5) lorsque l'axe (1) va amorcer sa descente. L'axe (1) présente donc des moyens pour se dégager de son moyen de retenue supérieur (5) au palier (3). On notera que ce moyen se fait en jouant sur l'élasticité du collier circlip (5) et non pas en cherchant à le briser. Par ailleurs, de manière optionnelle, l'axe (1) présente un cône secondaire (19) au niveau de sa gorge inférieure destinée à recevoir le circlip (7) inférieur, afin de pouvoir l'ouvrir lorsque l'axe (1) amorce sa descente. La surface conique débute également dans la gorge de retenue de l'anneau élastique (7) sur l'axe (1) et s'évase en direction de l'extrémité supérieure. Le diamètre présenté par la base du cône secondaire (19) est similaire au diamètre de l'axe (1) puisque ledit cône secondaire (19) est compris dans l'alésage du palier (3). Ceci est particulièrement avantageux lorsque le circlip inférieur (7) présente un moyen de fixation au palier (3). On aura compris que si le moyen de retenu inférieur (7) n'est pas fixé au palier (3), il ne s'ouvrira pas et sera simplement emporté par l'axe (1) en restant en place dans sa gorge.

Afin de pouvoir jouer le rôle qui lui est assigné, le cône (15) supérieur s'évase jusqu'à ce que sa base présente un diamètre supérieur à celui de l'alésage du palier (3). Le cône supérieur (15) présente un demi-angle a au sommet. De manière connue, plus l'angle a sera faible plus la force résultante perpendiculaire est importante. L'angle a sera donc de préférence inférieur à 45°. Le cône (15) sera de préférence cylindrique pour faciliter son insertion dans l'alésage cylindrique du palier (3). L'angle a peut être identique ou différent de l'angle R présenté par le cône secondaire (19).

De préférence, le palier (3) présente des moyens pour coopérer avec l'axe (1) en vue d'être brisé en cas de choc piéton par fente ou éclatement. L'éclatement du palier (3) permet en effet à l'axe (1) de tomber au fond de l'auvent et de ne pas constituer un objet contondant susceptible de blesser l'accidenté. Pour ce faire, le palier (3) selon l'invention présente une zone frangible s'étendant longitudinalement depuis la face supérieure dudit palier et formée par la présence d'au moins une rainure pratiquée dans l'épaisseur de la paroi du palier (3). Selon l'invention, au moins une portion de la longueur de la paroi du corps du palier (3) est rendue frangible par la présence d'entailles ou de rainures pratiquées longitudinalement dans l'épaisseur de la paroi du palier (3) et débouchant sur sa surface extérieure. De préférence, la zone frangible ne s'étend pas sur toute la longueur du palier (3) mais uniquement sur la partie supérieure. La zone frangible ne s'étend pas aux zones ou tronçons du palier (3) portant les bras de fixation du palier (3) à la structure. De préférence la frangibilité de la zone n'est pas la même partout elle est la plus forte au niveau de la face supérieure et diminue en allant vers le bas, c'est-à-dire en direction de la manivelle (9).

L'invention est remarquable en ce qu'elle facilite la rupture du palier (3) en le dotant d'une zone frangible sans devoir pour autant concéder sur l'endurance de la pièce. En effet, on aura compris que la pièce est fragilisée dans une zone qui est soumise à peu de contraintes mécaniques et selon une direction où elle est peu, pour ne pas dire pas, sollicitée en fonctionnement. C'est pourquoi la rupture du palier (3) ne peut se faire en des circonstances autres que celles d'un choc-piéton (ou pouvant être assimilées à un choc-piéton) et nécessite la mise en oeuvre des moyens de rupture portés par l'axe (1) lui-même.

Les figures 3 à 5 illustrent la cinématique de rupture du palier (3) lors d'un déplacement axial de l'axe (1) vers le bas, c'est-à-dire lorsque l'extrémité supérieure de l'axe (1) est déplacée en direction du palier (3). L'axe (1) débute sa trajectoire vers le bas en s'enfonçant dans le palier (3) par la base de son cône (15) dont le diamètre est alors inférieur à celui de l'alésage, ainsi qu'illustré à la figure 3. Les cônes inférieur (19) et supérieur (15) vont agir sur les anneaux élastiques (5, 7) de sorte à les ouvrir pour dégager l'axe (1) de ses moyens de retenue sur le palier (3). Puis le diamètre du cône supérieur (15) augmentant, une pression va être exercée sur les parois du palier (3) depuis la surface interne de sa cavité alésée. Sous l'effet de l'augmentation progressive de cette pression mécanique, la paroi du palier (3) va finir par se fendre au niveau des rainures (17) où elle présente une diminution de son épaisseur et où elle offre donc la résistance la plus faible. La présence des rainures (17) facilite l'amorçage du processus de rupture du palier (3). Elle permet également de choisir où le palier (3) va se fendre de telle sorte à ce que la progression des lignes de rupture, initiées par les rainures (17), vers le bas ne soit pas empêchée par leur rencontre avec les bras de fixation (11, 13). Les lignes de ruptures vont préférentiellement contourner ou éviter les bras de fixation (11, 13) pour ne pas être arrêtées dans leur progression. L'axe (1) poursuit donc sa descente et le cône (15) poursuit son introduction dans le palier (3) en augmentant de diamètre et en poursuivant le découpage de la paroi du palier (3) selon sa longueur. De préférence les rainures (17) diminuent de profondeur en direction des bras de fixation (11, 13) du palier (3).Lorsque le cône (15) parvient au tronçon du palier (3) qui ne présente pas de rainures (17), il est suffisamment inséré dans l'alésage du palier (3) et la paroi est suffisamment entamée pour permettre de poursuivre le processus de rupture selon les lignes de ruptures amorcées par les rainures (17) et sans à-coup.

Lorsque l'axe (1) est enfoncé suffisamment, le palier (3) va être fendu sur toute sa longueur jusqu'à présenter plusieurs morceaux. De préférence, le découpage du palier se fera en au moins trois morceaux de telle sorte à ce qu'un des morceaux ne soit pas raccordé à un élément de structure et puisse se séparer des autres. C'est pourquoi, le corps du palier (3) présentera au moins trois rainures (17). De préférence, il présentera au moins quatre rainures de telle sorte à ce qu'au moins deux morceaux puissent être éjectés ainsi qu'illustré aux figures 2 et 5. La séparation de ces morceaux permet de faciliter la cinématique de chute de l'axe (1) et en particulier lorsque la longueur de l'axe (1) entre le palier (3) et l'entraineur est relativement courte.

Le cône (15) peut être un cône de révolution droit ou un cône quelconque. Lorsque le cône de révolution est droit, l'angle a est constant ce qui fait que la force appliquée est constante sur toute le diamètre de l'alésage. Lorsqu'il est quelconque l'angle a varie ce qui permet de concentrer la force résultante perpendiculaire destinée à fendre la paroi du palier (3) au niveau où l'angle a est le plus petit formant ainsi un point de force.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple mais englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la définition qui en a été donnée.5

Claims

REVENDICATIONS1. Mécanisme d'essuie-vitre comprenant au moins un axe (1) d'entraînement monté à rotation dans l'alésage d'un palier (3), ledit axe (1) étant destiné à être relié par son extrémité supérieure à un bras balai d'essuie-vitre caractérisé en ce que ledit axe (1) présente des moyens (15) pour transformer une force qui lui est appliquée axialement et orientée de sorte à déplacer son extrémité supérieure en direction dudit palier (3), en une force dont la direction a une composante principale perpendiculaire permettant de rompre la paroi du palier (3) dans lequel il est monté de manière à pouvoir s'enfoncer.
2. Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de l'axe (1) pour fendre le palier (3) se présentent sous forme d'un cône (15) inversé s'évasant en direction de l'extrémité supérieure de l'axe (1) et dont la base présente un diamètre supérieur au diamètre présenté par l'alésage du palier (3).
3. Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé en ce que le cône (15) est un cône de révolution cylindrique, de préférence, le cône (15) présente un demi-angle a au sommet inférieur à 45°.
4. Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé en ce que le cône (15) est un cône quelconque asymétrique.
5. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le palier (3) présente sur la surface extérieure de sa paroi au moins une rainure (17) s'étendant longitudinalement depuis sa face supérieure et définissant une zone frangible où la paroi du palier (3) présente une diminution de son épaisseur.
6. Mécanisme selon la revendication 5 caractérisé en ce que le palier présente au moins trois rainures (17) angulairement réparties, de préférence, il présente quatre rainures (17).
7. Mécanisme selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la ou lesdites rainures (17) s'étendent sur une partie seulement de la longueur du palier (3), de préférence elles s'étendent sur la partie supérieure aux bras de fixation (11, 13) uniquement.
8. Mécanisme selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que la profondeur des rainures (17) diminue en direction des bras de fixation (11, 13) du palier (3).
9. Mécanisme selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la ou les rainures (17) sont disposées de sorte à former des lignes de rupture qui évitent les bras de fixation (11, 13) du palier (3).
10. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'axe (1) présente en outre un cône secondaire (19) au niveau d'une gorge inférieure destinée à recevoir un anneau élastique (7) inférieur de retenue au palier (3) ledit cône secondaire inversé s'évasant en direction de l'extrémité supérieure de l'axe (1) et dont la base présente un diamètre identique audit axe (1).
11. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le palier (3) est en un matériau plastique.
12. Véhicule caractérisé en ce qu'il est équipé d'un mécanisme d'essuie-vitre selon l'une des revendications 1 à 11.30