WO2024121050A1 - Motoréducteur, dispositif d'essuyage et véhicule automobile associés - Google Patents

Motoréducteur, dispositif d'essuyage et véhicule automobile associés Download PDF

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WO2024121050A1
WO2024121050A1 PCT/EP2023/084104 EP2023084104W WO2024121050A1 WO 2024121050 A1 WO2024121050 A1 WO 2024121050A1 EP 2023084104 W EP2023084104 W EP 2023084104W WO 2024121050 A1 WO2024121050 A1 WO 2024121050A1
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WO
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motor
rotation
nut
electric motor
wiping
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/084104
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English (en)
Inventor
Christophe Lassalle
Naveenkumar ROSE
Jose-Luis Herrada
Mehdi Belhaj
Xiang Liu
Original Assignee
Valeo Systèmes d'Essuyage
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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
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16—Means for transmitting drive
    • B60S1/18—Means for transmitting drive mechanically
    • B60S1/24—Means for transmitting drive mechanically by rotary cranks
    • B60S1/245—Means for transmitting drive mechanically by rotary cranks with particular rod arrangements between the motor driven axle and the wiper arm axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16—Means for transmitting drive
    • B60S1/166—Means for transmitting drive characterised by the combination of a motor-reduction unit and a mechanism for converting rotary into oscillatory movement
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • 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
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions

Definitions

  • the present invention is part of the field of gear motors and in particular gear motors used in motor vehicle wiper devices to drive the wiper blades.
  • These geared motors comprise an electric motor and a reduction gear coupled in rotation to the electric motor and configured to produce a predetermined reduction ratio.
  • the output of the gear motor is generally coupled to a linkage making it possible to set several wiping blades in motion.
  • the reducer includes mechanical connections which can induce high mechanical losses.
  • a reduction gear comprising an endless screw and a toothed wheel configured to mesh with the endless screw can present very significant mechanical losses of up to 50%. Losses are also very significant when the gear motor is used in reverse, for example under the effect of the air pressure exerted on the wiping brushes in the case of a wiping device. These losses are dissipated in the gearbox in the form of heat.
  • the present invention relates to a geared motor, in particular for a motor vehicle wiping device comprising: -an electric motor,
  • the reducer comprising a worm and a nut configured to move along the worm, one of the nut or the worm being configured to be rotatably coupled to the electric motor.
  • a reducer comprising an endless screw and a nut configured to move along the endless screw makes it possible to reduce the friction of the reducer compared to a solution comprising an endless screw and a toothed wheel meshing with the endless screw.
  • the electric motor is configured to rotate the nut of the reducer to produce a translation movement of the endless screw of the reducer.
  • the electric motor is configured to rotate in a first predetermined direction of rotation up to a first extreme position of the endless screw then in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. rotation to a second extreme position of the worm to produce a back and forth movement of the worm between the two extreme positions.
  • the endless screw comprises a threaded central portion, a first end portion of non-circular section configured to be blocked in rotation by a first guide ring and a second end portion of non-circular section circular configured to be blocked in rotation by a second guide ring.
  • This characteristic is advantageous in that the non-circular section allows the rotation of the threaded central part to be blocked.
  • non-circular section means a rectangular or square section.
  • the electric motor is configured to rotate the endless screw of the reducer to produce a translation movement of the nut of the reducer.
  • the gear motor also comprises a drive part rotatably mounted around a drive axis perpendicular to the endless screw, said drive part comprising a U-shaped arm the hollow of which is configured to receive a pin linked to the nut of the reducer so that the translation of the nut of the reducer causes the rotation of the drive part.
  • Such a training part makes it possible to convert the translation movement of the nut into rotational movement making it possible to simplify or eliminate the linkage.
  • the reducer comprises a ball screw in which the nut comprises a ball circulation channel, the combination of the ball circulation channel and the thread of the endless screw forming a endless loop of ball circulation.
  • the use of a ball screw makes it possible to minimize the friction linked to the reducer.
  • the electric motor is a brushless motor.
  • the electric motor is a reversible motor.
  • the present invention also relates to a motor vehicle wiping device comprising:
  • At least one wiping arm configured to receive a wiping blade
  • the wiping device comprises two wiping arms, the linkage forming a deformable parallelogram connected to the output of the geared motor to drive the two wiping arms in a reciprocating movement. back and forth.
  • the present invention also relates to a motor vehicle comprising a wiping device as described above.
  • FIG 1 represents a schematic view of a wiping device comprising two wiping arms
  • FIG.2 represents a schematic view of a gear motor and a linkage of a wiping device
  • FIG.3 represents a schematic sectional view of a ball screw
  • FIG.4 represents a schematic perspective view of a geared motor according to a first embodiment
  • FIG.5 represents a schematic perspective view of the interior of the gear motor of Figure 4 showing the rotating part and the electromagnetic part of the gear motor;
  • FIG.6 represents a schematic perspective view of a geared motor according to a second embodiment
  • FIG.7 represents a schematic perspective view of the interior of the geared motor of Figure 7 showing the rotating part and the electromagnetic part of the geared motor;
  • FIG.8 represents a schematic perspective view of a geared motor according to a third embodiment
  • FIG.9 represents a schematic sectional view of a screw-nut assembly
  • the present invention relates to a gear motor 6.
  • the gear motor 6 is for example used in a motor vehicle wiping device 1 but other uses are also possible.
  • Figure 1 represents a schematic view of a wiping device 1 of a motor vehicle.
  • the wiping device 1 is for example placed on the front or rear windshield of the motor vehicle.
  • the wiping device 1 comprises one or more wiping arms 3, two in the case of Figure 1, configured to receive wiping brushes 5.
  • the wiping device 1 also comprises a gear motor 6 configured to drive the wiping arms for example via a linkage 9 configured to move the wiping arm(s) 3 from the movement provided at the output of the gear motor 6
  • the linkage 9 comprises for example a deformable parallelogram mechanism, better visible in Figure 2, the wiping arms 3 of which are connected to two parallel sides of the parallelogram.
  • the gear motor 6 comprises an electric motor 7, for example a brushless and reversible electric motor (that is to say capable of rotating in one direction of rotation and in the other direction of rotation), and a mechanical reduction gear 8 coupled in rotation to the electric motor 7 so as to adapt the values of the torque and the speed supplied by the electromagnetic part of the electric motor 7 to the forces necessary at the output of the gear motor 6 to drive the wiping arms.
  • an electric motor 7 for example a brushless and reversible electric motor (that is to say capable of rotating in one direction of rotation and in the other direction of rotation)
  • a mechanical reduction gear 8 coupled in rotation to the electric motor 7 so as to adapt the values of the torque and the speed supplied by the electromagnetic part of the electric motor 7 to the forces necessary at the output of the gear motor 6 to drive the wiping arms.
  • the mechanical reducer 8 is configured to produce a predetermined reduction ratio.
  • the mechanical reducer 8 comprises an endless screw and a nut configured to move along the endless screw.
  • the endless screw can be coupled in rotation to the electric motor to cause the translational movement of the nut along the endless screw or, alternatively, the nut can be coupled in rotation to the electric motor to cause the movement in translation of the endless screw relative to the nut.
  • the reducer 8 comprises a screw-nut assembly in which the nut is a simple nut 15' screwed onto a 17' endless screw.
  • the reducer 8 comprises a ball screw 13 configured to obtain this reduction ratio and to convert the rotational movement of the shaft to output of the electric motor 3 in a translation movement.
  • the ball screw 13 comprises a nut 15 in which a circulation channel 15a of balls 19 is provided.
  • the nut 15 is arranged around an endless screw 17 formed by a threaded axis whose threads located at the The interior of the nut 15 form, in combination with the circulation channel 15a, an endless ball circulation loop 19.
  • the diameter of the circulation channel 15a is, preferably, similar to the diameter of the threads of the endless screw 17.
  • the ball screw 13 also comprises a plurality of balls 19 arranged in the endless loop.
  • the relative rotation of the nut 15 relative to the endless screw 17 causes the movement of the balls 19 in the circulation channel which produces a relative translation of the nut 15 relative to the endless screw 17 (according to the axial direction of the endless screw).
  • the ball screw 13 reduces friction between the nut 15 and the endless screw 17.
  • the electric motor 7 is configured to rotate the nut 15.
  • the endless screw 17 comprises a central threaded part 17a and end parts unthreaded 17b.
  • the non-threaded parts 17b have for example a non-circular section, in particular a rectangular section.
  • the gear motor 6 comprises means for blocking the rotation of the endless screw, for example two rings 20 arranged respectively at the level of the end parts 17b.
  • the rings 20 include a through hole of complementary shape to the section of the end parts 17b to allow translation of the endless screw 17 while blocking its rotation.
  • the rings 20 as well as the nut 15, the threaded part 17a of the endless screw 17 and the electric motor 7 can be arranged in a casing 21 of the geared motor 6 as shown in Figure 4.
  • the rotation of the output shaft of the electric motor 7 in a first direction of rotation causes the rotation of the nut 15 in a first direction of rotation and the movement of the endless screw 17 in translation in a first direction while the rotation of the output shaft of the electric motor 7 in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, causes the rotation of the nut 15 in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, and the movement of the endless screw 17 in translation in a second direction opposite to the first direction.
  • the endless screw 17 is for example arranged on one side of the deformable parallelogram of the wiping device 1 so that the translation from one side to the other of the endless screw 17 causes the moving movement. back and forth of the wiping arms 3.
  • the electric motor 7 is for example configured to rotate in a first direction of rotation up to a first end position of the endless screw 17 associated with a first end position of the wiping arms 3 and in a second direction of rotation. rotation, opposite to the first direction of rotation, up to a second end position of the endless screw 17 associated with a second end position of the wiping arms 3.
  • One of the end positions corresponds for example to a rest position in which the electric motor 7 positions the wiping arms 3 when stopping the wiping device 1.
  • the rest position may correspond to a third extreme position.
  • the electric motor 7 is configured to drive the endless screw 17 in rotation.
  • the endless screw 17 is for example integral in rotation with the output shaft of the electric motor 7.
  • the nut 15 is blocked in rotation, for example via a pin 23 configured to be housed in a groove 25 extending in the axial direction of the endless screw as shown in Figure 6
  • the groove 25 is for example formed in a casing 27 of the gear motor 6 containing the electric motor 7, the endless screw 17 and the nut 15.
  • the pin 23 is for example connected to one side of the deformable parallelogram of the linkage 9.
  • the different elements may be otherwise similar to the elements of the first embodiment.
  • the electric motor 7 is for example configured to rotate in a first direction of rotation up to a first end position of the nut 15 associated with a first end position of the wiping arms 3 and in a second direction of rotation , opposite the first direction of rotation, up to a second end position of the nut 15 associated with a second end position of the wiping arms 3.
  • One of the end positions corresponds for example to a rest position in which the electric motor 7 positions the wiping arms when stopping the wiping device 1.
  • the rest position may correspond to a third extreme position.
  • the electric motor 7 is configured to rotate the endless screw 17 as in the second embodiment.
  • the third embodiment differs from the second embodiment by the presence of a drive part 29 configured to cooperate with the pin 23.
  • the drive part 29 is rotatably mounted around a drive axis 29a arranged perpendicularly in the axial direction of the endless screw 17.
  • the drive part 29 comprises a U-shaped arm whose hollow is configured to receive the pin 23 linked to the nut 15.
  • the rotation of the electric motor 7 causes the translational movement of the nut 15 along the endless screw 17 which causes the sliding of the pin 23 in the hollow of the U of the drive part 29 and the rotation of the drive part 29 around the drive axis 29a.
  • the drive part 29 is for example configured to be connected to an element of the deformable parallelogram of the linkage 13.
  • the electric motor 7, the endless screw 17, the nut 15 and part of the drive part 29 can be arranged in a casing 27' of the gear motor 6.
  • the rotation of the electric motor 7 in a first direction of rotation causes the rotation of the endless screw 17 in a first direction of rotation, the movement of the nut 15 in translation in a first direction and the rotation of the drive part 29 in a first direction of rotation while the rotation of the output shaft of the electric motor 7 in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, causes the rotation of the screw without end 17 in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, the movement of the nut 15 in translation in a second direction opposite to the first direction and the rotation of the drive part 29 in a second direction of rotation , opposite the first direction of rotation.
  • the electric motor 7 is for example configured to rotate in a first direction of rotation up to a first end position of the nut 15 associated with a first end position of the wiping arms 3 and in a second direction of rotation , opposite the first direction of rotation, up to a second end position of the nut 15 associated with a second end position of the wiping arms 3.
  • the use of the drive part 29 makes it possible to obtain a rotational movement at the output of the geared motor 6 and to smooth out the transitions between the back-and-forth movements of the wiping arms 3.
  • the present invention relates to all types of gear motors 6 comprising an electric motor 7 and a reduction gear 8 and all types of wiping devices 1 comprising a gear motor 6, at least one wiping arm 3 and a linkage 9 for driving the , at least one, wiping arm 3 from the gear motor 6 and is not limited to the types of linkage presented in the different figures nor to a wiping device comprising two wiping arms.

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Abstract

La présente invention concerne un motoréducteur (6), notamment pour dispositif d'essuyage (1) de véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique (7), - un réducteur (8) configuré pour coopérer avec le moteur électrique (7) de sorte à transformer les valeurs du couple et de la vitesse de la partie électromagnétique aux efforts nécessaires en sortie du motoréducteur (6) dans lequel le réducteur (8) comprenant une vis sans fin (17) et un écrou (15) configuré pour se déplacer le long de la vis sans fin (17), l'un de l'écrou (15) ou de la vis sans fin (17) étant configuré pour être couplé en rotation au moteur électrique (7).

Description

Description
Titre de l’invention : Motoréducteur, dispositif d’essuyage et véhicule automobile associés
[0001] La présente invention fait partie du domaine des motoréducteurs et notamment des motoréducteurs utilisés dans les dispositifs d’essuyage des véhicules automobiles pour entraîner les balais d’essuyage.
[0002] Ces motoréducteurs comprennent un moteur électrique et un réducteur couplé en rotation au moteur électrique et configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé.
[0003] Dans le cas de dispositifs d’essuyage, la sortie du motoréducteur est généralement couplée à une tringlerie permettant de mettre en mouvement plusieurs balais d’essuyage.
[0004] Cependant, le réducteur comprend des liaisons mécaniques pouvant induire de fortes pertes mécaniques.
[0005] En effet, notamment avec l’utilisation de moteurs réversibles configurés pour tourner dans un premier sens de rotation pour entrainer les bras d’essuyage dans une première direction et dans un deuxième sens de rotation pour entrainer les bras d’essuyage dans un deuxième sens de rotation, un réducteur comprenant une vis sans fin et une roue crantée configurée pour engrener sur la vis sans fin peut présenter des pertes mécaniques très importantes pouvant aller jusqu’à 50%. Les pertes sont également très importantes lorsque le motoréducteur est utilisé en inverse par exemple sous l’effet de la pression de l’air exercée sur les balais d’essuyage dans le cas d’un dispositif d’essuyage. Ces pertes sont dissipées dans le réducteur sous forme de chaleur.
[0006] Afin de palier à ces pertes, il convient d’utiliser un moteur électrique avec une puissance importante, par exemple une puissance de 40 W.
[0007] Or, notamment dans le cas de véhicules électriques, de tels moteurs électriques de puissance importante entraînent une consommation électrique accrue et tendent à réduire l’autonomie du véhicule.
[0008] Il convient donc de trouver une solution permettant de réduire les pertes mécaniques liées au réducteur et pouvant éventuellement permettre de récupérer une partie de l’énergie transmise par les balais d’essuyage au motoréducteur, par exemple sous l’effet de l’action de l’air sur les balais d’essuyage.
[0009] A cet effet, la présente invention concerne un motoréducteur, notamment pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant : -un moteur électrique,
- un réducteur configuré pour coopérer avec le moteur électrique de sorte à transformer les valeurs du couple et de la vitesse de la partie électromagnétique du moteur électrique aux efforts nécessaires en sortie du motoréducteur, le réducteur comprenant une vis sans fin et un écrou configuré pour se déplacer le long de la vis sans fin, l’un de l’écrou ou de la vis sans fin étant configuré pour être couplé en rotation au moteur électrique.
[0010] L’utilisation d’un réducteur comprenant une vis sans fin et un écrou configuré pour se déplacer le long de la vis sans fin permet de réduire les frottements du réducteur par rapport à une solution comprenant une vis sans fin et une roue crantée engrenant sur la vis sans fin.
[0011] Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est configuré pour entraîner en rotation l’écrou du réducteur pour produire un mouvement de translation de la vis sans fin du réducteur.
[0012] Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est configuré pour tourner dans un premier sens de rotation prédéterminé jusqu’à une première position extrême de la vis sans fin puis dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation jusqu’à une deuxième position extrême de la vis sans fin pour produire un mouvement de va-et-vient de la vis sans fin entre les deux positions extrêmes.
[0013] Selon un autre aspect de la présente invention, la vis sans fin comprend une partie centrale filetée, une première portion extrêmale de section non circulaire configurée pour être bloquer en rotation par une première bague de guidage et une deuxième portion extrêmale de section non circulaire configurée pour être bloquer en rotation par une deuxième bague de guidage. Cette caractéristique est avantageuse en ce que la section non circulaire permet le blocage en rotation de la partie centrale filetée.
[0014] Par exemple, on entend par section non circulaire une section rectangulaire, ou carrée.
[0015] Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est configuré pour entraîner en rotation la vis sans fin du réducteur pour produire un mouvement de translation de l’écrou du réducteur.
[0016] Selon un autre aspect de la présente invention, le motoréducteur comprend également une pièce d’entrainement montée rotative autour d’un axe d’entrainement perpendiculaire à la vis sans fin, ladite pièce d’entrainement comprenant un bras en forme de U dont le creux est configuré pour recevoir un pion lié à l’écrou du réducteur de sorte que la translation de l’écrou du réducteur provoque la rotation de la pièce d’entrainement.
[0017] Une telle pièce d’entrainement permet de convertir le mouvement de translation de l’écrou en mouvement de rotation permettant de simplifier ou de supprimer la tringlerie.
[0018] Selon un autre aspect de la présente invention, le réducteur comprend une vis à billes dans laquelle l’écrou comprend un canal de circulation de billes, la combinaison du canal de circulation de billes et du filetage de la vis sans fin formant une boucle sans fin de circulation de billes. [0019] L’utilisation d’une vis à billes permet de minimiser les frottements liés au réducteur.
[0020] Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est un moteur sans balai.
[0021] Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est un moteur réversible.
[0022] La présente invention concerne également un dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant :
- un motoréducteur tel que décrit précédemment,
- au moins un bras d’essuyage configuré pour recevoir un balai d’essuyage,
- une tringlerie interposée entre le motoréducteur et le, au moins un, bras d’essuyage.
[0023] Selon un autre aspect de la présente invention, le dispositif d’essuyage comprend deux bras d’essuyage, la tringlerie formant un parallélogramme déformable relié à la sortie du motoréducteur pour entrainer les deux bras d’essuyage dans un mouvement de va-et-vient.
[0024] La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage tel que décrit précédemment.
[0025] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[0026] [Fig 1] représente une vue schématique d’un dispositif d’essuyage comprenant deux bras d’essuyage ;
[0027] [Fig.2] représente une vue schématique d’un motoréducteur et d’une tringlerie d’un dispositif d’essuyage ;
[0028] [Fig.3] représente une vue schématique en coupe d’une vis à billes ;
[0029] [Fig.4] représente une vue schématique en perspective d’un motoréducteur selon un premier mode de réalisation ;
[0030] [Fig.5] représente une vue schématique en perspective de l’intérieur du motoréducteur de la figure 4 montrant la partie tournante et la partie électromagnétique du motoréducteur ;
[0031] [Fig.6] représente une vue schématique en perspective d’un motoréducteur selon un deuxième mode de réalisation ;
[0032] [Fig.7] représente une vue schématique en perspective de l’intérieur du motoréducteur de la figure 7 montrant la partie tournante et la partie électromagnétique du motoréducteur ;
[0033] [Fig.8] représente une vue schématique en perspective d’un motoréducteur selon un troisième mode de réalisation ;
[0034] [Fig.9] représente une vue schématique en coupe d’un ensemble vis-écrou ;
[0035] Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
[0036] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
[0037] La présente invention concerne un motoréducteur 6. Le motoréducteur 6 est par exemple utilisé dans un dispositif d’essuyage de véhicule automobile 1 mais d’autres utilisations sont également possibles.
[0038] La figure 1 représente une vue schématique d’un dispositif d’essuyage 1 d’un véhicule automobile. Le dispositif d’essuyage 1 est par exemple placé sur le pare-brise avant ou arrière du véhicule automobile. Le dispositif d’essuyage 1 comprend un ou plusieurs bras d’essuyage 3, deux dans le cas de la figure 1, configurés pour recevoir des balais d’essuyage 5.
[0039] Le dispositif d’essuyage 1 comprend également un motoréducteur 6 configuré pour entrainer les bras d’essuyage par exemple via une tringlerie 9 configurée pour déplacer le ou les bras d’essuyage 3 à partir du mouvement fourni à la sortie du motoréducteur 6. La tringlerie 9 comprend par exemple un mécanisme à parallélogramme déformable, mieux visible sur la figure 2, dont les bras d’essuyage 3 sont reliés à deux côtés parallèles du parallélogramme.
[0040] Le motoréducteur 6 comprend un moteur électrique 7, par exemple un moteur électrique sans balai et réversible (c’est-à-dire pouvant tourner dans un sens de rotation et dans l’autre sens de rotation), et un réducteur mécanique 8 couplé en rotation au moteur électrique 7 de sorte à adapter les valeurs du couple et de la vitesse fournis par la partie électromagnétique du moteur électrique 7 aux efforts nécessaires en sortie du motoréducteur 6 pour entraîner les bras d’essuyage.
[0041] Le réducteur mécanique 8 est configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé.
[0042] Le réducteur mécanique 8 comprend une vis sans fin et un écrou configuré pour se déplacer le long de la vis sans fin. Ainsi, la vis sans fin peut être couplée en rotation au moteur électrique pour entraîner le déplacement en translation de l’écrou le long de la vis sans fin ou, alternativement, l’écrou peut être couplé en rotation au moteur électrique pour entraîner le déplacement en translation de la vis sans fin par rapport à l’écrou.
[0043] Selon une première configuration réalisation représentée sur la figure 9, le réducteur 8 comprend un ensemble vis-écrou dans lequel l’écrou est un écrou simple 15’ vissé sur une vis sans fin 17’.
[0044] Selon une deuxième configuration de réalisation représenté sur la vue en coupe de la figure 3, le réducteur 8 comprend une vis-à-billes 13 configurée pour obtenir ce rapport de réduction et pour convertir le mouvement de rotation de l’arbre de sortie du moteur électrique 3 en un mouvement de translation. [0045] La vis à billes 13 comprend un écrou 15 dans lequel est ménagé un canal de circulation 15a de billes 19. L’écrou 15 est disposé autour d’une vis sans fin 17 formée par un axe fileté dont les filets situés à l’intérieur de l’écrou 15 forment, en combinaison avec le canal de circulation 15a, une boucle sans fin de circulation de billes 19. Le diamètre du canal de circulation 15a est, de préférence, similaire au diamètre des filets de la vis sans fin 17. La vis à billes 13 comprend également une pluralité de billes 19 disposées dans la boucle sans fin.
[0046] Ainsi, la rotation relative de l’écrou 15 par rapport à la vis sans fin 17 provoque le déplacement des billes 19 dans le canal de circulation ce qui produit une translation relative de l’écrou 15 par rapport à la vis sans fin 17 (selon la direction axiale de la vis sans fin). La vis-à-billes 13 permet de réduire les frottements entre l’écrou 15 et la vis sans fin 17.
[0047] Selon un premier mode de réalisation du motoréducteur 6 représenté sur les figures 4 et 5, le moteur électrique 7 est configuré pour entraîner en rotation l’écrou 15. La vis sans fin 17 comprend une partie centrale filetée 17a et des parties extrémales non filetées 17b. Les parties non filetées 17b ont par exemple une section non circulaire, notamment une section rectangulaire. Le motoréducteur 6 comprend des moyens de blocage de la rotation de la vis sans fin, par exemple deux bagues 20 disposées respectivement au niveau des parties extrémales 17b. Les bagues 20 comprennent un orifice traversant de forme complémentaire à la section des parties extrémales 17b pour permettre une translation de la vis sans fin 17 tout en bloquant sa rotation. Les bagues 20 ainsi que l’écrou 15, la partie filetée 17a de la vis sans fin 17 et le moteur électrique 7 peuvent être disposés dans un carter 21 du motoréducteur 6 comme représenté sur la figure 4.
[0048] Ainsi, en fonctionnement, la rotation de l’arbre de sortie du moteur électrique 7 dans un premier sens de rotation entraîne la rotation de l’écrou 15 dans un premier sens de rotation et le déplacement de la vis sans fin 17 en translation dans une première direction tandis que la rotation de l’arbre de sortie du moteur électrique 7 dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, entraîne la rotation de l’écrou 15 dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, et le déplacement de la vis sans fin 17 en translation dans une deuxième direction opposée à la première direction.
[0049] La vis sans fin 17 est par exemple disposée sur un côté du parallélogramme déformable du dispositif d’essuyage 1 de sorte que la translation d’un côté et de l’autre de la vis sans fin 17 provoque le mouvement de va-et-vient des bras d’essuyage 3.
[0050] Le moteur électrique 7 est par exemple configuré pour tourner dans un premier sens de rotation jusqu’à une première position extrémale de la vis sans fin 17 associée à une première position extrémale des bras d’essuyage 3 et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, jusqu’à une deuxième position extrémale de la vis sans fin 17 associée à une deuxième position extrémale des bras d’essuyage 3. L’une des positions extrémales correspond par exemple à une position de repos dans laquelle le moteur électrique 7 positionne les bras d’essuyage 3 lors de l’arrêt du dispositif d’essuyage 1. Alternativement, la position de repos peut correspondre à une troisième position extrémale.
[0051] Selon un deuxième mode de réalisation du motoréducteur 6 représenté sur les figures 6 et 7, le moteur électrique 7 est configuré pour entraîner en rotation la vis sans fin 17. La vis sans fin 17 est par exemple solidaire en rotation de l’arbre de sortie du moteur électrique 7. L’écrou 15 est bloqué en rotation, par exemple via un pion 23 configuré pour venir se loger dans une gorge 25 s’étendant selon la direction axiale de la vis sans fin comme représenté sur la figure 6. La gorge 25 est par exemple ménagée dans un carter 27 du motoréducteur 6 renfermant le moteur électrique 7, la vis sans fin 17 et l’écrou 15. Le pion 23 est par exemple relié à un côté du parallélogramme déformable de la tringlerie 9. Les différents éléments peuvent être par ailleurs similaires aux éléments du premier mode de réalisation.
[0052] Le moteur électrique 7 est par exemple configuré pour tourner dans un premier sens de rotation jusqu’à une première position extrémale de l’écrou 15 associée à une première position extrémale des bras d’essuyage 3 et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, jusqu’à une deuxième position extrémale de l’écrou 15 associée à une deuxième position extrémale des bras d’essuyage 3. L’une des positions extrémales correspond par exemple à une position de repos dans laquelle le moteur électrique 7 positionne les bras d’essuyage lors de l’arrêt du dispositif d’essuyage 1. Alternativement, la position de repos peut correspondre à une troisième position extrémale.
[0053] Selon un troisième mode de réalisation du motoréducteur 6 représenté sur la figure 8, le moteur électrique 7 est configuré pour entraîner en rotation la vis sans fin 17 comme dans le deuxième mode de réalisation. Le troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation par la présence d’une pièce d’entrainement 29 configurée pour coopérer avec le pion 23. La pièce d’entraînement 29 est montée rotative autour d’un axe d’entrainement 29a disposé perpendiculairement à la direction axiale de la vis sans fin 17. La pièce d’entrainement 29 comprend un bras en forme de U dont le creux est configuré pour recevoir le pion 23 lié à l’écrou 15.
[0054] Ainsi, la rotation du moteur électrique 7 provoque le déplacement en translation de l’écrou 15 le long de la vis sans fin 17 ce qui provoque le coulissement du pion 23 dans le creux du U de la pièce d’entrainement 29 et la rotation de la pièce d’entrainement 29 autour de l’axe d’entrainement 29a. La pièce d’entraînement 29 est par exemple configurée pour être reliée à un élément du parallélogramme déformable de la tringlerie 13. Le moteur électrique 7, la vis sans fin 17, l’écrou 15 et une partie de la pièce d’entrainement 29 peuvent être disposés dans un carter 27’ du motoréducteur 6.
[0055] Ainsi, en fonctionnement, la rotation du moteur électrique 7 dans un premier sens de rotation entraîne la rotation de la vis sans fin 17 dans un premier sens de rotation, le déplacement de l’écrou 15 en translation dans une première direction et la rotation de la pièce d’entraînement 29 dans un premier sens de rotation tandis que la rotation de l’arbre de sortie du moteur électrique 7 dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, entraîne la rotation de la vis sans fin 17 dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, le déplacement de l’écrou 15 en translation dans une deuxième direction opposée à la première direction et la rotation de la pièce d’entrainement 29 dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation.
[0056] Le moteur électrique 7 est par exemple configuré pour tourner dans un premier sens de rotation jusqu’à une première position extrémale de l’écrou 15 associée à une première position extrémale des bras d’essuyage 3 et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, jusqu’à une deuxième position extrémale de l’écrou 15 associée à une deuxième position extrémale des bras d’essuyage 3.
[0057] L’utilisation de la pièce d’entraînement 29 permet d’obtenir un mouvement de rotation en sortie du motoréducteur 6 et d’adoucir les transitions entre les mouvements de va-et-vient des bras d’essuyage 3.
[0058] Les différents modes de réalisation présentés précédemment peuvent être adaptés aux différentes configurations de réalisation présentées précédemment.
[0059] La présente invention concerne tous types de motoréducteurs 6 comprenant un moteur électrique 7 et un réducteur 8 et tous types de dispositifs d’essuyage 1 comprenant un motoréducteur 6, au moins un bras d’essuyage 3 et un tringlerie 9 pour entrainer le, au moins un, bras d’essuyage 3 à partir du motoréducteur 6 et ne se limite pas aux types de tringlerie présentés sur les différentes figures ni à un dispositif d’essuyage comprenant deux bras d’essuyage.
[0060] La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage tel que décrit précédemment. Le dispositif d’essuyage 1 est par exemple disposé au niveau d’un pare-brise avant ou arrière du véhicule automobile.
[0061] Ainsi, l’utilisation d’un motoréducteur 6 comprenant un ensemble vis sans fin 17-écrou 15 et notamment une vis-à-billes 13 pour réaliser la réduction mécanique permet de réduire significativement les frottements au niveau du réducteur 8 et ainsi d’améliorer le rendement global du motoréducteur 6. Les pertes liées au frottements mécaniques dans le dispositif d’essuyage 1 sont ainsi réduites. Cette réduction des pertes permet par exemple d’utiliser un moteur de plus faible puissance et ainsi de diminuer la consommation énergétique du dispositif d’essuyage 1.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Motoréducteur (6), notamment pour dispositif d’essuyage (1) de véhicule automobile comprenant :
- un moteur électrique (7),
- un réducteur (8) configuré pour coopérer avec le moteur électrique (7), le réducteur (8) comprenant une vis sans fin (17, 17’) et un écrou (15, 15’) configuré pour se déplacer le long de la vis sans fin (17), l’un de l’écrou (15) ou de la vis sans fin (17) étant configuré pour être couplé en rotation au moteur électrique (7).
[Revendication 2] Motoréducteur (6) selon la revendication 1 dans lequel le moteur électrique (7) est configuré pour entraîner en rotation l’écrou (15, 15’) du réducteur (8) pour produire un mouvement de translation de la vis sans fin (17, 17’) du réducteur (6).
[Revendication 3] Motoréducteur (6) selon la revendication 2 dans lequel le moteur électrique (7) est configuré pour tourner dans un premier sens de rotation prédéterminé jusqu’à une première position extrême de la vis sans fin (17, 17’) puis dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation jusqu’à une deuxième position extrême de la vis sans fin (17, 17’) pour produire un mouvement de va-et-vient de la vis sans fin (17, 17’) entre les deux positions extrêmes.
[Revendication 4] Motoréducteur (6) selon la revendication 3 dans lequel la vis sans fin (17, 17’) comprend une partie centrale filetée (17a), une première portion extrêmale (17b) de section non circulaire configurée pour être bloquer en rotation par une première bague de guidage (19) et une deuxième portion extrêmale (17b) de section non circulaire configurée pour être bloquer en rotation par une deuxième bague de guidage (19).
[Revendication 5] Motoréducteur (6) selon la revendication 1 dans lequel le moteur électrique (7) est configuré pour entraîner en rotation la vis sans fin (17, 17’) du réducteur (8) pour produire un mouvement de translation de l’écrou (15, 15’) du réducteur (8).
[Revendication 6] Motoréducteur (6) selon la revendication précédente comprenant également une pièce d’entrainement (29) montée rotative autour d’un axe d’entrainement (29a) perpendiculaire à la vis sans fin (17, 17’), ladite pièce d’entrainement (29) comprenant un bras en forme de U dont le creux est configuré pour recevoir un pion (23) lié à l’écrou (15, 15’) du réducteur (8) de sorte que la translation de l’écrou (15, 15’) du réducteur (8) provoque la rotation de la pièce d’entrainement (29).
[Revendication 7] Motoréducteur (6) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le réducteur (8) comprend une vis à billes (13).
[Revendication 8] Motoréducteur (6) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le moteur électrique (7) est un moteur sans balai.
[Revendication 9] Motoréducteur (6) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le moteur électrique (7) est un moteur réversible.
[Revendication 10] Dispositif d’essuyage (1) de véhicule automobile comprenant :
- un motoréducteur (6) selon l’une des revendications précédentes,
- au moins un bras d’essuyage (3) configuré pour recevoir un balai d’essuyage (5),
- une tringlerie (9) interposée entre le motoréducteur (8) et le, au moins un, bras d’essuyage (3).
[Revendication 11] Dispositif d’essuyage (1) de véhicule automobile selon la revendication précédente comprenant deux bras d’essuyage (3), la tringlerie (9) formant un parallélogramme déformable et dans lequel la tringlerie (9) est reliée à la sortie du motoréducteur (6) pour entraîner les deux bras d’essuyage (3) dans un mouvement de va-et- vient.
[Revendication 12] Véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage (1) selon l’une des revendications 10 ou 11.
PCT/EP2023/084104 2022-12-08 2023-12-04 Motoréducteur, dispositif d'essuyage et véhicule automobile associés WO2024121050A1 (fr)

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US2446393A (en) * 1945-06-14 1948-08-03 Eaton Mfg Co Screw-threaded mechanical movement
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