WO2024061906A1 - Dispositif de support pour mécanisme d'essuie-glace - Google Patents

Dispositif de support pour mécanisme d'essuie-glace Download PDF

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WO2024061906A1
WO2024061906A1 PCT/EP2023/075806 EP2023075806W WO2024061906A1 WO 2024061906 A1 WO2024061906 A1 WO 2024061906A1 EP 2023075806 W EP2023075806 W EP 2023075806W WO 2024061906 A1 WO2024061906 A1 WO 2024061906A1
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WO
WIPO (PCT)
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support device
bearing
windshield wiper
piece support
reservoir
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/075806
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English (en)
Inventor
Gerald Caillot
Vincent Izabel
Jean-Michel Jarasson
Christophe Chassaing
Original Assignee
Valeo Systèmes d'Essuyage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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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
    • B60S1/0413—Modular wiper assembly
    • B60S1/0416—Modular wiper assembly including other vehicle fittings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
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    • B60S1/0433—Attachement of a wiper modular assembly to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48—Liquid supply therefor
    • B60S1/50—Arrangement of reservoir
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    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/0413—Modular wiper assembly
    • B60S1/0419—Modular wiper assembly the support structure being integrally molded

Definitions

  • the invention relates to the field of vehicle windshield wiper systems. More particularly, the invention relates to a device intended to support a windshield wiper mechanism and to secure it to a supporting structure.
  • Visibility through the glass surfaces of a vehicle is an essential element for a user to be able to safely drive the vehicle.
  • these glass surfaces become dirty more or less quickly, resulting in a deterioration of visibility through these glass surfaces. It is therefore important to be able to clean them even when the vehicle is in use.
  • vehicles have windshield wiper systems which may include one or more wiper blades for the glass surfaces.
  • the wiper blades are carried by one or more arms rotated by a wiper mechanism.
  • the windshield wiper mechanism is essentially composed of a drive motor to which is coupled a linkage rotating rotary output axes.
  • the fixing of such a mechanism is generally not carried out directly on the body. It is usually carried out via a device which is able, on the one hand, to support the drive motor and the associated crankshaft, and on the other hand, to guide the rotation of the output axes .
  • a support device of this type is in the form of a steel tube or plastic material at the ends of which bearings are crimped.
  • the drive motor is fixed directly to the tube or to a plate secured to said tube.
  • the bearings provide guidance for the output axes.
  • Fixing lugs are provided at the ends of the tube to allow the support device to be secured to the supporting structure of the motor vehicle.
  • the invention aims to remedy the drawbacks of the prior art, by proposing a support device which makes it possible to reduce the consumption of the vehicle.
  • the invention relates to a one-piece support device intended to secure a windshield wiper mechanism to a supporting structure, comprising a longitudinal body and at least one guide bearing of at least one drive axis of the mechanism. windshield wiper, said at least one bearing further comprising at least one fixing member with the supporting structure, characterized in that the body and said at least one bearing are made by additive manufacturing of at least one material.
  • the support device of the invention has the advantage of being lighter but just as strong as a support device obtained by conventional methods of the state of the art such as injection, molding, forming, bending or stamping of a tube, particularly made of sheet metal.
  • conventional methods of the state of the art such as injection, molding, forming, bending or stamping of a tube, particularly made of sheet metal.
  • additive manufacturing also makes it possible to obtain complex shapes that could not be obtained by conventional injection or molding processes.
  • additive manufacturing process for a material usable in the context of the invention we could cite for example additive manufacturing by fusion on a bed of powder, particularly metal or plastic polymer, or even additive manufacturing by projection of binder.
  • the support device is a single piece made by additive manufacturing of at least one material. Thus, all of the elements composing it came from material or in other words from a single piece or in a single piece.
  • the support device may be made of one or more plastic and/or metallic material(s).
  • the support device is presented at least partly in the form of a network of rods, in particular hollow (tubes) and/or solid, straight and/or curved.
  • the number of rods are obtained by a topological optimization process taking into account at least one of the following parameters: their shape, their dimensions and/or their position.
  • Such a network of rods has the advantage of replacing the corresponding walls of a support device of the prior art, and therefore of further reducing the weight of the support device of the invention by the presence of numerous openings.
  • the part or parts of the support device comprising the network of rods do not have walls but a mesh of rods revealing said openings.
  • the mesh of complex shapes obtained by topological optimization makes it possible to only provide material in places where it is structurally necessary to resist the external constraints of the device and to carry out its support function.
  • the rods can be arranged according to the stresses experienced in operation by the part or parts of the support device of the invention comprising the network of rods.
  • the stresses or stress lines experienced in operation by the support device can be determined by simulation calculations. It will therefore be understood that the number, shape, dimension and position of the rods are dependent on the type of windshield wiper system in which the support device of the invention is integrated as well as on the environment in which it is placed. this last.
  • the body comprises a reservoir intended to store a windshield washer fluid.
  • This aspect of the invention further contributes to reducing the carbon footprint of the windshield wiper system to the extent that here the reservoir is directly integrated into the support device. Indeed, with the support device of the invention, the overall weight of the windshield wiper system is reduced as well as the piping associated with the reservoir used to convey the windshield washer fluid to projection devices on a glass surface . In addition, the space occupied by the tank under the hood of the vehicle in the prior art is freed up here, thus allowing space to be saved under the hood.
  • the reservoir includes an interface for a pump.
  • Said interface can in particular be adapted to clip said pump.
  • the body comprises an attachment member for a drive motor of the windshield wiper mechanism from which extend two arms each carrying one of the bearings, and the reservoir is arranged at one of the two arms.
  • the reservoir can extend over the entire length of one of the arms.
  • At least one of the arms of the body is in the form of a network of rods.
  • At least one of the bearings comprises at least one guide for accommodating a drive shaft and at least one ring as a fixing member and in that the network of rods comprises main rods connecting between them the guide(s) and the ring(s) of said bearing.
  • the network of rods is continuous between said bearing and at least one part of the body.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a one-piece support device as defined above in which the one-piece support device is obtained by additive manufacturing of at least one material.
  • the invention finally relates to a windshield wiper system comprising a one-piece support device as defined above.
  • FIG. 1 There represents a perspective view of a windshield wiper system comprising a support device according to the invention.
  • Figure 7A is a top view.
  • Figure 7B is a profile view.
  • the windshield wiper system comprises a windshield wiper mechanism 200 carried by a support device 300.
  • the windshield wiper mechanism 200 is driven by a shaft 401 of a 400 engine.
  • the windshield wiper mechanism 200 comprises at least one arm 201 fixed by a first end 202 to a windshield wiper blade (not shown) and movably mounted by a second end 203 on the support device 300 via at least one axis 204.
  • the windshield wiper mechanism also comprises a connecting rod 205 here comprising two connecting rods 206 driven by a crank 207 at one of their ends and driving the windshield wiper arms 201 through their other end via axes 204.
  • the support device 300 is a single-piece part made by additive manufacturing (also known as “3D printing) of one or more materials.
  • additive manufacturing also known as “3D printing”
  • the latter are chosen to be compatible during additive manufacturing, in particular in terms of adhesion, temperature, etc.
  • the support device 300 can be made of a single or several materials, in particular metal and/or plastic.
  • the support device 300 comprises a longitudinal body 311 comprising a first end 301 connected to a first bearing 302 and opposite a second end 303 connected to a second bearing 304.
  • the body 311 may include an attachment member 305 capable of fixing the motor 400.
  • an attachment member 305 may comprise a plate 350 comprising in particular through holes for the passage of means for fixing the motor 400, for example screws 402.
  • the plate 350 can also include a passage 353 for the shaft 401 of the motor 400 (visible in ).
  • a first arm 306 and a second arm 307 can extend from the attachment member 305, the first arm being connected to the first bearing 302 and the second arm 307 being connected to the second bearing 304.
  • at least the one of the two arms 306, 307 may comprise a reservoir 308.
  • each arm 306, 307 may comprise the reservoir 308 so that the latter is extends on either side of the body 311.
  • the reservoir 308 can also be divided into two independent reservoirs each carried by one of the arms 306, 307.
  • the one-piece support device comprises a single bearing which is for example the case for direct driving of the windshield wiper blade by a motor 400.
  • At least part of the support device 300 is in the form of a network of hollow and/or solid, curved or straight rods 310.
  • a topology optimization process is used to determine the number of stems. This topological optimization process also makes it possible to determine, for example, their shape, and/or their dimensions and/or their position(s).
  • the rods 310 are hollow and therefore tubes.
  • the tubes can be straight or curved and their cross section can also change according to needs.
  • the first bearing 302 comprises a fixing member 321 of the support device 300 to a supporting structure (not shown) of a motor vehicle.
  • the fixing member 321 may in particular be in the form of a ring.
  • the first bearing 302 also comprises at least one guide 323 capable of receiving an axis of rotation 204 of a windshield wiper arm 201.
  • the guide 323 (323.1 and 323.2) and the axis 204 thus form a pivot connection.
  • Each guide 323 (323.1 and 323.2) can in particular be in the form of a through hole.
  • the first bearing 302 comprises a first guide 323.1 and a second guide 323.2.
  • each guide 323.1, 323.2 can form one end of the first bearing 302.
  • the first guide 323.1 forms the interior end linked to the body 311 and in particular to the first arm 306.
  • the second guide 323.2 notably forms a free outer end of the first bearing 302.
  • the second guide 323.2 has in particular an upper bead 324, making it possible to reinforce the resistance of the second guide to mechanical stress.
  • the first and second guides 323.1, 323.2 extend in particular parallel to each other.
  • the fixing member 321 is in particular arranged between the two guides 323.1, 323.2 along the transverse axis Y of the vehicle and further inside the vehicle along the longitudinal axis X.
  • the fixing member 321 extends in particular in a direction perpendicular to said at least one guide 323.
  • the fixing member 321 and said at least one guide 323 can be interconnected by the network of tubes 310.
  • the network of tubes 310 comprises in particular main tubes 310.1 connecting the fixing member 321 and said at least one guide 323 between them.
  • the network of tubes 310 can also include secondary tubes 310.2, reinforcement, connecting the fixing member 321 or a guide 323 to a main tube 310.1 or two main tubes 310.1 between them.
  • This network of tubes 310 makes it possible to lighten the weight of the first bearing 302, to the extent that its walls are not solid but include numerous openings corresponding to the spaces between the main tubes 310.1 and optionally secondary tubes 310.2.
  • the main and secondary tubes 310.1, 310.2 follow the lines of mechanical stress undergone by the first bearing 302 during the use of the windshield wiper system 1.
  • the first bearing 302 may in particular comprise at least one reinforcement 322 connecting at least two tubes of the network of tubes 310.
  • Said reinforcement 322 is in particular in the form of a plate which can be curved.
  • Said reinforcement 322 can in particular be supported on the fixing member 321 or a guide 323.
  • the upper and/or lower ends of the guides 323 have in particular at least one convergence zone 325 for at least one main tube 310.1 and optionally at least one secondary tube 310.2.
  • the bead 324 of the second guide 323 has at least one convergence zone 325.
  • the position of the tubes 310.1, 310.2 of the network of tubes 310 is in particular configured to define a guide space 326 within the first bearing 302 arranged opposite the opening of the ring 321, allowing in particular the insertion of an element of fixing (not shown) such as a screw.
  • the tube network 310 can also carry a guide ramp 327 at least partially delimiting the guide space 326.
  • the guide ramp 327 can in particular be in the form of a tube having a diameter at least equal to that of the ring 321 and whose walls are at least partially solid and can extend from the edges of the ring 321.
  • the guide ramp 327 by connecting together several main and/or secondary tubes 310.1, 310.2, contributes in particular to the resistance properties to the mechanical forces of the first bearing 302.
  • the second bearing 304 comprises a fixing member 321, at least one guide 323 for an axis 204 of the windshield wiper mechanism and may comprise a network of tubes 310.
  • the different characteristics relating to the first bearing 302 apply here mutatis mutandis .
  • the second bearing 304 comprises a single guide 323 forming the inner end connected to the second arm 307.
  • Said guide 313 is in particular connected to a wall of the tank 308 over all or part of its height.
  • At least one tube of the tube network 310 in particular a secondary tube 310.2, can be connected to a wall of the tank, making it possible to reinforce the resistance to mechanical forces of the second bearing 304.
  • the attachment member 305 can comprise a plate 350 arranged on a central element 351.
  • This central element 351 is in particular in the form of a tube whose ends are closed and in particular elongated. In particular, and as shown, the ends of the central element 351 extend beyond the plate 305.
  • the side walls of the central element 351 may in particular comprise recesses 352 suitable for the passage of the fixing means 402 of the motor 400 as well as for the drive shaft 401.
  • the attachment member 305 may in particular comprise a reinforcing member 354 between the plate 305 and the central element 351.
  • the reinforcing member 354 extends under the plate 305.
  • the first arm 306 may comprise a first end 360 connected to the attachment member 305 and a second end 361 connected to the first bearing 302.
  • the second end 361 of the arm 306 coincides with the first end 301 of the body 311.
  • first end 360 is connected to the plate 350 and/or to one end of the central element 351.
  • the second end 361 can be connected to a guide 323 of the first bearing and in particular to the first guide 323.1.
  • the first arm 306 can be in the form of a network of tubes 310 which can include, like the first and second bearings 302, 304, at least one main tube 301.1 and optionally at least one secondary tube 310.2.
  • the main tubes 310.1 extend between two ends of the arm 306 and the secondary tubes 310.2 extend between two main tubes 310.1 or between a main tube 310.1 and an end 360, 361.
  • the network of tubes 310 may also include at least one reinforcement 322 connecting at least two tubes of the network of tubes 310 and in particular in the form of a plate which can be curved. Said reinforcement 322 can in particular be supported on the attachment member 305 or the first bearing 302.
  • At least one main tube 310.1 and/or at least one secondary tube 310.2 of the first arm 306 is common with a tube of the first bearing 302. In this sense, there can be continuity of one or more tubes of the first arm 306 and the first bearing 302 (visible on the ).
  • the second arm comprises a first end connected to the attachment member 305 and a second end connected to the first bearing 304.
  • second end of the arm 307 coincides with the second end 303 of the body 311.
  • at least one main tube 310.1 and/or at least one secondary tube 310.2 of the second arm 307 can be common with a tube of the second bearing 304. In this sense, there may be continuity of one or more tubes of the second arm 307 and the second bearing 304.
  • At least one of the two arms 306, 307 may comprise a reservoir 308, in particular intended to store windshield washer fluid.
  • the reservoir extends at least partly over the arm 307 or at least partly forms the arm 307.
  • the reservoir 308 may not be carried by a structure of the arm 307, but form at least part of the arm 307.
  • the walls 380 of the reservoir 308 form at least part of the walls of the second arm 307.
  • this network does not extend to the part of the arm 307 comprising the reservoir 308.
  • the reservoir 308 may include one or more interconnected cavities 384.
  • the shape of the reservoir 308 is particularly adapted to the environment surrounding the support device 300.
  • the reservoir 308 may have a housing 381 for the passage and movement of the crankshaft 205, and more particularly of one of the two connecting rods 206 (visible in figures 1 and 9).
  • the reservoir 308 may include an opening 382 allowing it to be filled and closed by a cap 385 (visible in ).
  • the volume of the reservoir 308 may in particular be greater than 1.5L, in particular at least 1.8L.
  • the maximum volume of the tank can in particular be 5L.
  • the reservoir 308 may in particular comprise one or more grooves and/or one or more sheaths and/or retaining clips for the passage of the pipes for conveying the windshield washer fluid from the reservoir 308 to the projection devices.
  • the projection devices can in particular be placed on the hood of the motor vehicle or at the level of the windshield wiper blades.
  • At least one of the arms 306, 307 and/or at least one of the bearings 302, 304 may also include one or more grooves and/or one or more sheaths for the passage of said piping.
  • the reservoir 308 may also include a fixing interface 383 of a windshield washer fluid pump 500, shown in Figure 1. .
  • Said interface 383 can be in the form of a housing, as shown.
  • the pump can be fixed by any means.
  • the fixing interface 383 is particularly suitable for clipping fixing of the pump 500.
  • the pump 500 may include a connecting member integrating directly into an opening of the reservoir 308 in order to pump the windshield washer fluid or else a pipe can carry the windshield washer fluid from an opening in the reservoir 308 to the pump 500.

Abstract

L'invention concerne un dispositif support monobloc (300) destiné à solidariser un mécanisme d'essuie-glace (200) à une structure porteuse, comprenant un corps longitudinal (311) et au moins un palier de guidage (302, 304) d'au moins un axe d'entraînement (204) du mécanisme d'essuie-glace (200), ledit au moins un palier (302, 304) comprenant en outre au moins un organe de fixation (321) avec la structure porteuse, le corps (311) et ledit au moins un palier (302, 304) sont réalisés par fabrication additive d'au moins un matériau.

Description

Dispositif de support pour mécanisme d’essuie-glace
L’invention se rapporte au domaine des systèmes d’essuie-glace de véhicules. Plus particulièrement, l’invention concerne un dispositif destiné à supporter un mécanisme d’essuie-glace et à le solidariser à une structure porteuse.
La visibilité au travers des surfaces vitrées d’un véhicule, notamment le pare-brise avant ou la lunette arrière, est un élément essentiel pour qu’un utilisateur puisse conduire en toute sécurité le véhicule. Selon les conditions environnementales, ces surfaces vitrées s’encrassent plus ou moins vite avec pour conséquence une dégradation de la visibilité au travers de ces surfaces vitrées. Il est donc important de pouvoir les nettoyer même lorsque le véhicule est utilisé.
A cette fin, les véhicules disposent de systèmes d’essuie-glace qui peuvent comprendre un ou plusieurs balais d’essuie-glace des surfaces vitrées. Les balais d’essuie-glace sont portés par un ou plusieurs bras entrainés en rotation par un mécanisme d’essuie-glace.
Le mécanisme d'essuie-glace est essentiellement composé d'un moteur d'entraînement auquel est couplé un embiellage mettant en rotation des axes de sortie rotatifs. Dans un véhicule automobile, la fixation d'un tel mécanisme n'est généralement pas réalisée directement sur la caisse. Elle s'effectue habituellement par l'intermédiaire d'un dispositif qui est à même, d'une part, de supporter le moteur d'entraînement et l'embiellage associé, et d'autre part, de guider la rotation des axes de sortie. Traditionnellement, un dispositif support de ce genre se présente sous la forme d'un tube d'acier ou en matériau plastique aux extrémités duquel sont sertis des paliers. Le moteur d'entraînement est fixé directement sur le tube ou sur une platine solidaire dudit tube. Les paliers assurent quant à eux le guidage des axes de sortie. Des pattes de fixation sont ménagées aux extrémités du tube afin de permettre la solidarisation du dispositif support sur la structure porteuse du véhicule automobile.
Il est connu du document FR2910866 un dispositif de support monobloc constitué par une pièce monobloc intégrant le tube, les paliers et les pattes de fixation.
Les enjeux environnementaux actuels nécessitent que les véhicules automobiles soient moins polluants, et cela passe par une réduction du poids des éléments les composant afin de réduire la consommation du véhicule pour le transport de ces derniers.
Malheureusement les systèmes d’essuie-glace de l’état de l’art ne permettent pas de répondre à ces enjeux.
L’invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’art antérieur, en proposant un dispositif de support qui permette de réduire la consommation du véhicule.
A cet effet, l’invention concerne un dispositif support monobloc destiné à solidariser un mécanisme d'essuie-glace à une structure porteuse, comprenant un corps longitudinal et au moins un palier de guidage d’au moins un axe d’entraînement du mécanisme d'essuie-glace, ledit au moins un palier comprenant en outre au moins un organe de fixation avec la structure porteuse, caractérisé en ce que le corps et ledit au moins un palier sont réalisés par fabrication additive d’au moins un matériau.
Le dispositif support de l’invention présente l’avantage d’être plus léger mais tout aussi résistant qu’un dispositif support obtenu par des méthodes conventionnelles de l’état de l’art comme l’injection, le moulage, le formage, le cintrage ou encore l’emboutissage d’un tube notamment en tôle. Ainsi, la consommation d’énergie du véhicule liée au poids du système d’essuie-glace peut être réduite. En outre la fabrication additive permet également d’obtenir des formes complexes qui ne pourraient pas être obtenues par les procédés classiques d’injection ou de moulage. Comme procédé de fabrication additive d’un matériau utilisable dans le cadre de l’invention, on pourra citer par exemple la fabrication additive par fusion sur lit de poudre notamment métallique ou polymère plastique ou encore la fabrication additive par projection de liant.
Le dispositif support est une pièce monobloc réalisée par fabrication additive d’au moins un matériau. Ainsi, l’ensemble des éléments le composant sont venus de matière ou autrement dit d’une seule pièce ou d’un seul tenant.
Le dispositif support peut être en un ou plusieurs matériau(x) plastique(s) et / ou métallique(s).
Notamment, le dispositif support se présente au moins en partie sous la forme d’un réseau de tiges notamment creuses (des tubes) et/ou pleines, droites et/ou courbes.
Le nombre de tiges sont obtenus par un procédé optimisation topologique en tenant compte d’au moins un des paramètres suivants : leur forme, leurs dimensions et/ou leur position.
Un tel réseau de tiges présente l’avantage de remplacer les parois correspondantes d’un dispositif support de l’art antérieur, et donc d’alléger encore le poids du dispositif support de l’invention par la présence de nombreuses ouvertures. Ainsi, la ou les parties du dispositif support comprenant le réseau de tiges ne présentent pas de parois mais un maillage de tiges laissant apparaître lesdites ouvertures. Le maillage de formes complexes obtenu par optimisation topologique permet de prévoir uniquement de la matière aux endroits où elle est structurellement nécessaire pour résister aux contraintes extérieures du dispositif et pour réaliser sa fonction de support.
Les tiges peuvent être disposées selon les contraintes subies en fonctionnement par la ou les parties du dispositif support de l’invention comprenant le réseau de tiges. Les contraintes ou lignes de contraintes subies en fonctionnement par le dispositif de support peuvent être déterminées par des calculs de simulation. On comprendra dès lors que le nombre, la forme, la dimension et la position des tiges sont dépendants du type de système d’essuie-glace dans lequel est intégré le dispositif support de l’invention ainsi que de l’environnement dans lequel est placé ce dernier.
Selon un mode de réalisation, le corps comprend un réservoir destiné à stocker un liquide lave-glace.
Cet aspect de l’invention participe d’autant plus à la réduction de l’empreinte carbone du système d’essuie-glace dans la mesure où ici le réservoir est directement intégré au dispositif support. En effet, avec le dispositif support de l’invention, le poids global du système d’essuie-glace est réduit ainsi que la tuyauterie associée au réservoir servant à acheminer le liquide lave-glace jusqu’à des dispositifs de projection sur une surface vitrée. En outre, l’espace qu’occupe le réservoir sous le capot du véhicule dans l’art antérieur est ici libéré, permettant ainsi un gain d’espace sous le capot.
En particulier, le réservoir comprend une interface pour une pompe. Ladite interface peut notamment être adaptée pour clipper ladite pompe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps comprend un organe d’attache pour un moteur d’entraînement du mécanisme d’essuie-glace duquel s’étendent deux bras portant chacun l’un des paliers, et le réservoir est disposé au niveau de l’un des deux bras. En particulier, le réservoir peut s’étendre sur toute la longueur d’un des bras.
Notamment, au moins un des bras du corps se présente sous la forme d’un réseau de tiges.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des paliers comprend au moins un guide pour accueillir un arbre d’entraînement et au moins une bague comme organe de fixation et en ce que le réseau de tiges comprend des tiges principaux reliant entre eux le ou les guides et la ou les bagues dudit palier.
En particulier, le réseau de tiges est continu entre ledit palier et au moins une partie du corps.
L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’un dispositif support monobloc tel que défini précédemment dans lequel le dispositif support monobloc est obtenu par fabrication additive d’au moins un matériau.
L’invention se rapporte enfin à un système d’essuie-glace comprenant un dispositif support monobloc tel que défini précédemment.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La représente une vue en perspective d’un système d’essuie-glace comprenant un dispositif support selon l’invention.
La représente une vue de détail de côté d’un premier palier du dispositif support représenté à la .
La représente une vue de détail de dessus du palier représenté à la .
La représente une vue de détail de côté d’un deuxième palier du dispositif support représenté à la .
La représente une vue de détail de dessus du palier représenté à la .
La représente une vue de détail d’un organe d’attache du dispositif support représenté à la .
La représente deux vues de détail d’un premier bras du dispositif support représenté à la . La figure 7A est une vue de dessus. La figure 7B est une vue de profil.
La représente une vue en coupe d’un réservoir du dispositif support représenté à la .
La représente une vue de détail d’un réservoir d’un dispositif support selon un autre mode de réalisation l’invention intégrant une pompe.
 Description détaillée
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou inter-changées pour fournir d'autres réalisations.
On se tournera en premier lieu vers la qui représente un système d’essuie-glace 1. Le système d’essuie-glace comprend un mécanisme d’essuie-glace 200 porté par un dispositif support 300. Le mécanisme d’essuie-glace 200 est entraîné par un arbre 401 d’un moteur 400.
Le mécanisme d’essuie-glace 200 comprend au moins un bras 201 fixé par une première extrémité 202 à un balai d’essuie-glace (non représenté) et monté mobile par une deuxième extrémité 203 sur le dispositif support 300 par l’intermédiaire d’au moins un axe 204. Le mécanisme d’essuie-glace comprend également un embiellage 205 comprenant ici deux bielles 206 entraînées par une manivelle 207 à l’une de leur extrémité et entrainant les bras d’essuie-glace 201 par leur autre extrémité via les axes 204.
Le dispositif support 300 est une pièce monobloc réalisée par fabrication additive (également connu sous le nom « impression 3D) d’un ou de plusieurs matériaux. Dans ce cas, on parle notamment de fabrication additive mono-, bi- ou multi-matière. Bien entendu, en cas de plusieurs matériaux, ces derniers sont choisis pour être compatibles lors de la fabrication additive, en particulier en termes d’adhérence, de température etc. Ainsi, l’ensemble des éléments le composant sont venus de matière.
Le dispositif support 300 peut être en un seul ou en plusieurs matériaux, notamment en métal et/ou en matière plastique.
Selon l’exemple sur les figures, le dispositif support 300 comprend un corps longitudinal 311 comprenant une première extrémité 301 reliée à un premier palier 302 et opposée à une deuxième extrémité 303 reliée à un deuxième palier 304.
Le corps 311 peut comprendre un organe d’attache 305 apte à la fixation du moteur 400. A cet effet, un organe d’attache 305 peut comprendre une platine 350 comprenant notamment des trous traversant pour le passage de moyens de fixation du moteur 400, par exemple des vis 402. La platine 350 peut également comprendre un passage 353 pour l’arbre 401 du moteur 400 (visible en ).
De l’organe d’attache 305 peuvent s’étendre un premier bras 306 et un deuxième bras 307, le premier bras étant relié au premier palier 302 et le deuxième bras 307 étant relié au deuxième palier 304. En particulier, au moins l’un des deux bras 306, 307 peut comprendre un réservoir 308. Dans l’exemple représenté, c’est le deuxième bras 307 qui comprend le réservoir 308. Notamment, chaque bras 306, 307 peut comprendre le réservoir 308 de sorte que ce dernier s’étend de part et d’autre du corps 311. Le réservoir 308 peut également être divisé en deux réservoirs indépendants portés chacun par l’un des bras 306, 307.
Selon un mode de réalisation non-représenté, le dispositif support monobloc comporte un seul palier ce qui est par exemple le cas pour un entraînement direct du balai d’essuie-glace par un moteur 400.
Par ailleurs, selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une partie du dispositif support 300 se présente sous la forme d’un réseau de tiges 310 creuses et/ou pleines, courbes ou droites. On utilise un procédé d’optimisation topologique pour déterminer le nombre de tiges. Ce procédé d’optimisation topologique permet aussi de déterminer par exemple leur forme, et/ou leurs dimensions et/ou leur(s) position(s).
Les différents éléments formant le dispositif support 300 vont maintenant être décrits en détail. Dans la suite de l’exposée décrivant un exemple précis d’un mode de réalisation, on considère que les tiges 310 sont creuses et donc des tubes. Bien entendu, les tubes peuvent être droits ou courbes et leur section transversale peut aussi évoluer en fonction des besoins.
On se tournera à présent vers les figures 2 et 3, qui seront lues ensemble, illustrant le premier palier 302.
Le premier palier 302 comprend un organe de fixation 321 du dispositif support 300 à une structure porteuse (non représentée) d’un véhicule automobile. L’organe de fixation 321 peut notamment se présenter sous la forme d’une bague.
Le premier palier 302 comprend également au moins un guide 323 apte à recevoir un axe de rotation 204 d’un bras d’essuie-glace 201. Le guide 323 (323.1 et 323.2) et l’axe 204 forment ainsi une liaison pivot. Chaque guide 323 (323.1 et 323.2) peut notamment se présenter sous la forme d’un trou traversant. Dans l’exemple représenté, le premier palier 302 comprend un premier guide 323.1 et un deuxième guide 323.2. A l’image de l’exemple représenté, chaque guide 323.1, 323.2 peut former une extrémité du premier palier 302. Notamment, le premier guide 323.1 forme l’extrémité intérieure liée au corps 311 et notamment au premier bras 306. Le deuxième guide 323.2 forme notamment une extrémité extérieure libre du premier palier 302.
Le deuxième guide 323.2 présente notamment un bourrelet supérieur 324, permettant de renforcer la résistance du deuxième guide aux contraintes mécaniques.
Le premier et le deuxième guide 323.1, 323.2 s’étendent notamment parallèlement entre eux.
L’organe de fixation 321 est notamment disposé entre les deux guides 323.1, 323.2 selon l’axe transversal Y du véhicule et plus à l’intérieur du véhicule selon l’axe longitudinal X. L’organe de fixation 321 s’étend notamment dans une direction perpendiculaire audit au moins un guide 323.
L’organe de fixation 321 et ledit au moins un guide 323 peuvent être reliés entre eux par le réseau de tubes 310. Le réseau de tubes 310 comprend notamment des tubes principaux 310.1 reliant l’organe de fixation 321 et ledit au moins un guide 323 entre eux. Le réseau de tubes 310 peut également comprendre des tubes secondaires 310.2, de renfort, reliant l’organe de fixation 321 ou un guide 323 à un tube principal 310.1 ou bien deux tubes principaux 310.1 entre eux.
Ce réseau de tubes 310 permet d’alléger le poids du premier palier 302, dans la mesure où ses parois ne sont pas pleines mais comprennent de nombreuses ouvertures correspondant aux espaces entre les tubes principaux 310.1 et optionnellement secondaires 310.2. Notamment, les tubes principaux et secondaire 310.1, 310.2 suivent les lignes de contraintes mécaniques subies par le premier palier 302 lors de l’utilisation du système d’essuie-glace 1.
Le premier palier 302 peut notamment comprendre au moins un renfort 322 reliant au moins deux tubes du réseau de tubes 310. Ledit renfort 322 se présente notamment sous la forme d’une plaque qui peut être courbée. Ledit renfort 322 peut notamment prendre appui sur l’organe de fixation 321 ou un guide 323.
Les extrémités supérieures et/ou inférieures des guides 323 présentent notamment au moins une zone de convergence 325 pour au moins un tube principal 310.1 et optionnellement au moins un tube secondaire 310.2. En particulier le bourrelet 324 du deuxième guide 323 présente au moins une zone de convergence 325.
La position des tubes 310.1, 310.2 du réseau de tubes 310 est notamment configurée pour définir un espace de guidage 326 au sein du premier palier 302 disposé en regard de l’ouverture de la bague 321, permettant notamment l’insertion d’un élément de fixation (non représenté) tel qu’une vis. Le réseau de tube 310 peut également porter une rampe de guidage 327 délimitant au moins partiellement l’espace de guidage 326. La rampe de guidage 327 peut notamment se présenter sous la forme d’un tube présentant un diamètre au moins égal à celui de la bague 321 et dont les parois sont au moins partiellement pleines et peuvent s’étendre depuis les bords de la bague 321. La rampe de guidage 327 en reliant entre eux plusieurs tubes principaux et/ou secondaires 310.1, 310.2, participe notamment aux propriétés de résistance aux efforts mécaniques du premier palier 302.
Bien entendu, tous les éléments décrits ci-dessus en rapport avec le premier palier 302 sont venus de matière.
On se tournera à présent vers les figures 4 et 5 qui illustrent en détail le deuxième palier 304.
A l’image du premier palier 302, le deuxième palier 304 comprend un organe de fixation 321, au moins un guide 323 pour un axe 204 du mécanisme d’essuie-glace et peut comprendre un réseau de tubes 310.
Les différentes caractéristiques en rapport avec le premier palier 302 s’appliquent ici mutatis mutandis.
Dans l’exemple représenté, le deuxième palier 304 comprend un seul guide 323 formant l’extrémité intérieure reliée au deuxième bras 307. Ledit guide 313 est notamment relié à une paroi du réservoir 308 sur tout ou partie de sa hauteur.
En outre, au moins un tube du réseau de tube 310, en particulier un tube secondaire 310.2, peut être relié à une paroi du réservoir, permettant de renforcer la résistance aux efforts mécaniques du deuxième palier 304.
Ici aussi, tous les éléments décrits ci-dessus en rapport avec le deuxième palier 304 sont venus de matière.
On se tournera à présent vers la qui illustre en détail l’organe d’attache 305 du moteur 400.
Sur cette figure on peut voir que l’organe d’attache 305 peut comprendre une platine 350 disposée sur un élément central 351. Cet élément central 351 se présente notamment sous la forme d’un tube dont les extrémités sont fermées et notamment allongées. En particulier, et comme représenté, les extrémités de l’élément central 351 s’étendent au-delà de la platine 305.
Les parois latérales de l’élément central 351 peuvent notamment comprendre des renfoncements 352 aptes au passage des moyens de fixation 402 du moteur 400 ainsi qu’à l’arbre d’entraînement 401.
L’organe d’attache 305 peut notamment comprendre un organe de renfort 354 entre la platine 305 et l’élément central 351. Notamment, l’organe de renfort 354 s’étend sous la platine 305.
On se tournera à présent vers la qui illustre le premier bras 306.
Le premier bras 306 peut comprendre une première extrémité 360 reliée à l’organe d’attache 305 et une deuxième extrémité 361 reliée au premier palier 302. La deuxième extrémité 361 du bras 306 est confondue avec la première extrémité 301 du corps 311.
Plus particulièrement, la première extrémité 360 est reliée à la platine 350 et/ou à une extrémité de l’élément central 351. La deuxième extrémité 361 peut être reliée à un guide 323 du premier palier et notamment au premier guide 323.1.
Le premier bras 306 peut se présenter sous la forme d’un réseau de tube 310 pouvant comprendre, à l’image du premier et deuxième palier 302, 304, au moins un tube principal 301.1 et optionnellement au moins un tube secondaire 310.2. Ici, les tubes principaux 310.1 s’étendent entre deux extrémités du bras 306 et les tubes secondaires 310.2 s’étendent entre deux tubes principaux 310.1 ou entre un tube principal 310.1 et une extrémité 360, 361.
Le réseau de tube 310 peut également comprendre au moins un renfort 322 reliant au moins deux tubes du réseau de tubes 310 et se présentant notamment sous la forme d’une plaque qui peut être courbée. Ledit renfort 322 peut notamment prendre appui sur l’organe d’attache 305 ou le premier palier 302.
Notamment, au moins un tube principal 310.1 et/ou au moins un tube secondaire 310.2 du premier bras 306 est commun avec un tube du premier palier 302. En ce sens, il peut y avoir une continuité d’un ou de plusieurs tubes du premier bras 306 et du premier palier 302 (visible sur la ).
Les différentes caractéristiques décrites en relations avec le premier bras 306 s’appliquent mutatis mutandis au deuxième bras 307. Nonobstant, le deuxième bras comprend une première extrémité reliée à l’organe d’attache 305 et une deuxième extrémité reliée au premier palier 304. La deuxième extrémité du bras 307 est confondue avec la deuxième extrémité 303 du corps 311. En outre, au moins un tube principal 310.1 et/ou au moins un tube secondaire 310.2 du deuxième bras 307 peut être commun avec un tube du deuxième palier 304. En ce sens, il peut y avoir une continuité d’un ou de plusieurs tubes du deuxième bras 307 et du deuxième palier 304.
Par ailleurs, au moins un des deux bras 306, 307 peut comprendre un réservoir 308, notamment destiné à stocker du liquide lave-glace.
Sur la est représenté en détail le deuxième bras 307 illustré en comprenant un réservoir 308. Le réservoir s’étend au moins en partie sur le bras 307 ou forme au moins en partie le bras 307. Comme on peut le voir sur cette figure, le réservoir 308 peut ne pas être porté par une structure du bras 307, mais former au moins une partie du bras 307. Ainsi, les parois 380 du réservoir 308 forment au moins une partie des parois du deuxième bras 307.
Notamment, lorsque le deuxième bras 307 présente un réseau de tubes 310, ce réseau ne s’étend pas à la partie du bras 307 comprenant le réservoir 308.
Le réservoir 308 peut comprendre une ou plusieurs cavités 384 reliées entre elles.
La forme du réservoir 308 est notamment adaptée à l’environnement entourant le dispositif support 300. Notamment, le réservoir 308 peut présenter un logement 381 pour le passage et le mouvement de l’embiellage 205, et plus particulièrement d’une des deux bielles 206 (visible en figures 1 et 9).
Le réservoir 308 peut comprendre une ouverture 382 permettant de le remplir et fermée par un bouchon 385 (visible en ). Le volume du réservoir 308 peut notamment être supérieur à 1,5L, notamment d’au moins 1,8L. Le volume maximal du réservoir peut notamment être de 5L.
Le réservoir 308 peut notamment comprendre une ou plusieurs gorges et/ou une ou plusieurs gaines et/ou des clips de maintien pour le passage de la tuyauterie d’acheminement du liquide lave-glace depuis le réservoir 308 jusqu’à des dispositifs de projection. Les dispositifs de projection peuvent notamment être disposés sur le capot du véhicule automobile ou bien au niveau des balais d’essuie-glace. Au moins un des bras 306, 307 et/ou au moins un des paliers 302, 304 peut également comprendre une ou plusieurs gorges et/ou une ou plusieurs gaines pour le passage de ladite tuyauterie.
Le réservoir 308 peut également comprendre une interface de fixation 383 d’une pompe 500 du liquide-lave-glace, représentée à la . Ladite interface 383 peut se présenter sous la forme d’un logement, comme représenté. La pompe peut être fixée par tout moyen. Notamment, l’interface de fixation 383 est notamment adaptée pour une fixation par clipsage de la pompe 500. La pompe 500 peut comprendre un organe de liaison s’intégrant directement dans une ouverture du réservoir 308 afin de pomper le liquide lave-glace ou bien un tuyau peut acheminer le liquide lave-glace depuis une ouverture du réservoir 308 jusqu’à la pompe 500.

Claims (10)

  1. Dispositif support monobloc (300) destiné à solidariser un mécanisme d'essuie-glace (200) à une structure porteuse, comprenant un corps longitudinal (311) et au moins un palier de guidage (302, 304) d’au moins un axe d’entraînement (204) du mécanisme d'essuie-glace (200), ledit au moins un palier (302, 304) comprenant en outre au moins un organe de fixation (321) avec la structure porteuse, caractérisé en ce que le corps (311) et ledit au moins un palier (302, 304) sont réalisés par fabrication additive d’au moins un matériau.
  2. Dispositif support monobloc (300) selon la revendication 1, caractérisé qu’il se présente au moins en partie sous la forme d’un réseau de tiges (310) notamment creuses et/ou pleines, droites et/ou courbes.
  3. Dispositif support monobloc selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre de tiges (310.1, 310.2) sont obtenus par un procédé optimisation topologique en tenant compte d’au moins un des paramètres suivants : leur forme, leurs dimensions et/ou leur position.
  4. Dispositif support monobloc (300) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (311) comprend un réservoir (308) destiné à stocker un liquide lave-glace.
  5. Dispositif support monobloc (300) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réservoir (308) comprend une interface (383) pour une pompe (500).
  6. Dispositif support monobloc (300) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps (311) comprend un organe d’attache (305) pour un moteur d’entraînement (400) du mécanisme d’essuie-glace (200) duquel s’étend deux bras (306, 307) portant chacun l’un des paliers (302, 304), et en ce que le réservoir (308) est disposé au niveau de l’un des deux bras (306, 307).
  7. Dispositif support monobloc (300) selon l’une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu’au moins un des paliers (302, 304) comprend au moins un guide (323) pour accueillir un arbre (204) d’entraînement et au moins une bague (321) comme organe de fixation et en ce que le réseau de tiges (310) comprend des tiges principaux (310.1) reliant entre eux le ou les guides (323) et la ou les bagues (321) dudit palier (302, 304).
  8. Dispositif support monobloc (300) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réseau de tiges (310) est continu entre ledit palier (302, 304) et au moins une partie du corps (311).
  9. Procédé de fabrication d’un dispositif support monobloc (300) selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel le dispositif support monobloc (300) est obtenu par fabrication additive d’au moins un matériau.
  10. Système d’essuie-glace (1) comprenant un dispositif support monobloc (300) selon l’une des revendications 1 à 8.
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