FR3023766A1 - GEAR PADING SYSTEM FOR A WIPER MOTOREDUCER - Google Patents
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Abstract
Système d'embiellage à engrenage (9') pour un motoréducteur d'essuie-glace, ce système comprenant une bielle (13) dont une première extrémité est articulée autour d'un premier axe (A) et dont une seconde extrémité est articulée autour d'un deuxième axe (B) et comporte un secteur denté (17') engrené avec un secteur denté (18') solidaire d'un arbre (10) qui est sensiblement parallèle auxdits premier et second axes, l'entraxe (E) entre l'arbre et le deuxième axe étant maintenu par deux balanciers (20a, 20b) entre lesquels sont disposés les secteurs dentés, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre de référence (2R1') du premier secteur denté et le diamètre de référence (2R2') du deuxième secteur denté est inférieur à 1.Geared linkage system (9 ') for a windscreen wiper gear motor, this system comprising a connecting rod (13) whose first end is articulated around a first axis (A) and a second end of which is hinged around a second axis (B) and comprises a toothed sector (17 ') meshing with a toothed sector (18') integral with a shaft (10) which is substantially parallel to said first and second axes, the center distance (E) between the shaft and the second axis being held by two rockers (20a, 20b) between which are arranged the toothed sectors, characterized in that the ratio between the reference diameter (2R1 ') of the first tooth sector and the reference diameter (2R2 ') of the second toothed sector is less than 1.
Description
Système d'embiellage à engrenage pour un motoréducteur d'essuie-glace DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système d'embiellage à engrenage pour un motoréducteur d'essuie-glace, un motoréducteur d'essuie-glace comportant un tel système d'embiellage, un ensemble d'au moins deux systèmes d'embiellage, ainsi qu'un procédé de réalisation d'un motoréducteur d'essuie-glace.The present invention relates to a gear-type linkage system for a windscreen wiper gear motor, a wiper gear motor comprising such a linkage system. , a set of at least two crankshaft systems, and a method of producing a wiper gear motor.
ETAT DE L'ART Un motoréducteur d'essuie-glace comprend un moteur électrique dont l'arbre de rotor se prolonge en dehors du moteur par une vis sans fin qui pénètre dans un carter creux fermé par un couvercle. Ce carter comporte, dans son volume creux, un réducteur comportant une roue dentée entraînée en rotation par la vis sans fin et entraînant par l'intermédiaire d'un pion excentré porté par ladite roue de manière libre en rotation et en translation axiale, un système d'embiellage relié de manière fixe au dit pion. Ce système d'embiellage permet de transformer le mouvement de rotation continue de cette roue en un mouvement de rotation alternée à un arbre traversant le fond du carter ou couvercle et entraînant un dispositif d'essuyage à lame racleuse. Il existe deux types de système d'embiellage, respectivement avec et sans engrenage (voir notamment les documents FR-A1-2 667 670, FRA1-2 720 706 et FR-A1-2 982 221).STATE OF THE ART A wiper gear motor comprises an electric motor whose rotor shaft is extended outside the motor by an endless screw which penetrates into a hollow housing closed by a cover. This casing comprises, in its hollow volume, a gear comprising a gear driven in rotation by the worm and driving via an eccentric pin carried by said wheel freely in rotation and in axial translation, a system of linkage fixedly connected to said pawn. This linkage system makes it possible to transform the continuous rotational movement of this wheel into an alternating rotational movement to a shaft passing through the bottom of the casing or lid and resulting in a wiper device with a scraper blade. There are two types of linkage system, respectively with and without gear (see in particular documents FR-A1-2 667 670, FRA1-2 720 706 and FR-A1-2 982 221).
Dans les essuie-glaces habituels, se pose le problème de maîtriser l'angle de balayage avec le plus de précision possible. Comme cela est connu, l'angle de balayage d'un essuie-glace est l'angle qu'il parcourt d'une position extrême jusqu'à une autre position extrême. Cet angle de balayage est en général donné par une disposition particulière du motoréducteur.In conventional wipers, there is the problem of controlling the scanning angle as accurately as possible. As is known, the wiper angle of a wiper is the angle that it travels from one extreme position to another extreme position. This scanning angle is generally given by a particular arrangement of the geared motor.
L'angle de balayage dépend notamment de l'entraxe entre l'axe de rotation de la roue dentée et le pion porté par le système d'embiellage. Plus cet entraxe est important et plus l'angle de balayage est important. Cependant, pour limiter l'encombrement du réducteur, on limite le diamètre externe de sa roue dentée, ce qui réduit les possibilités d'agrandissement de l'entraxe précité et donc de l'angle de balayage.The scanning angle depends in particular on the distance between the axis of rotation of the toothed wheel and the pin carried by the linkage system. The longer this distance is important and the sweep angle is important. However, to limit the size of the gearbox, the outer diameter of its gear is limited, which reduces the possibilities of enlarging the aforementioned center distance and therefore the scanning angle.
Une solution connue à ce problème consiste à utiliser un système d'embiellage à engrenage qui a une fonction de « multiplicateur » et autorise des angles de balayage plus importants. Ce sont en général les constructeurs automobiles qui exigent un angle de balayage donné pour un véhicule particulier. Dans la technique actuelle, une solution pour atteindre ces exigences consiste à combiner une référence unique de système d'embiellage sans engrenage à une roue dentée dont l'entraxe avec le pion porté par le système, est calculé pour atteindre l'angle de balayage souhaité. Une autre solution consiste à combiner une référence unique de roue dentée avec un système d'embiellage à engrenage comportant une disposition particulière. Un système d'embiellage à engrenage comprend une bielle dont une première extrémité porte le pion précité et dont une seconde extrémité est articulée autour d'un axe et comporte un secteur denté engrené avec un secteur denté solidaire de l'arbre précité. Dans la technique actuelle, le rapport entre le diamètre de référence du premier secteur denté et le diamètre de référence du deuxième secteur denté est supérieur à 1. On comprend ainsi que, dans la technique actuelle, les systèmes d'embiellage sans engrenage sont en général réservés pour fournir de petits angles de balayage et les systèmes d'embiellage avec engrenage sont en général réservés pour fournir des angles de balayage plus grands. L'invention propose un perfectionnement à ces technologies, qui est simple, efficace et économique, et qui permet notamment de fournir de petits angles de balayage avec des systèmes d'embiellage à engrenage. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose à cet effet un système d'embiellage à engrenage pour un motoréducteur d'essuie-glace, ce système comprenant une bielle dont une première extrémité est articulée autour d'un premier axe et dont une seconde extrémité est articulée autour d'un deuxième axe et comporte un secteur denté engrené avec un secteur denté solidaire d'un arbre qui est sensiblement parallèle auxdits premier et second axes, l'entraxe entre l'arbre et le deuxième axe étant maintenu par deux balanciers entre lesquels sont disposés les secteurs dentés, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre de référence du premier secteur denté et le diamètre de référence du deuxième secteur denté est inférieur à 1. Dans la présente demande, on entend par diamètre de référence le diamètre primitif de la denture d'un secteur denté, c'est-à-dire le diamètre de conception calculé à partir des caractéristiques primaires de l'engrenage (module, nombres de dents, etc.). La présente invention propose ainsi un rapport de diamètres de référence des secteurs dentés strictement inférieur à 1, alors qu'il est supérieur ou égal à 1 dans la technique antérieure. Ceci est particulièrement avantageux car cela permet au système d'embiellage d'avoir une fonction de « réducteur» et d'autoriser des angles de balayage plus faibles que ceux obtenus avec les systèmes d'embiellage à engrenage de la technique antérieure.A known solution to this problem is to use a gear-type linkage system that has a "multiplier" function and allows larger scanning angles. It is usually the car manufacturers who require a given scanning angle for a particular vehicle. In the present art, one solution for achieving these requirements is to combine a single reference of a gearless linkage system with a gear wheel whose center distance with the pin carried by the system is calculated to reach the desired scanning angle. . Another solution is to combine a unique toothed gear reference with a geared linkage system having a particular arrangement. A gear linkage system comprises a connecting rod whose first end carries the aforementioned pin and a second end is articulated about an axis and comprises a toothed sector meshing with a toothed sector integral with the aforementioned shaft. In the present art, the ratio between the reference diameter of the first toothed sector and the reference diameter of the second toothed sector is greater than 1. It will thus be understood that, in the present art, gearless linkage systems are in general reserved for providing small scanning angles and geared linkage systems are generally reserved to provide larger scanning angles. The invention proposes an improvement to these technologies, which is simple, efficient and economical, and which makes it possible in particular to provide small scanning angles with gearing gear systems. SUMMARY OF THE INVENTION The invention proposes for this purpose a geared linkage system for a wiper motor gearbox, this system comprising a connecting rod whose first end is articulated about a first axis and whose second end is articulated around a second axis and comprises a toothed sector meshing with a toothed sector secured to a shaft which is substantially parallel to said first and second axes, the distance between the shaft and the second axis being maintained by two rockers between which toothed sectors are arranged, characterized in that the ratio between the reference diameter of the first toothed sector and the reference diameter of the second tooth sector is less than 1. In the present application, reference diameter is understood to mean the pitch diameter. of the teeth of a toothed sector, that is to say the design diameter calculated from the primary characteristics of the gear (module , number of teeth, etc.). The present invention thus proposes a ratio of reference diameters of toothed sectors strictly less than 1, while it is greater than or equal to 1 in the prior art. This is particularly advantageous because it allows the linkage system to have a "gearbox" function and to allow lower scanning angles than those obtained with the gearbox systems of the prior art.
Le rapport précité peut être compris entre 0,3 et 0,9, et plus préférentiellement entre 0,4 et 0,6. De préférence, la première extrémité de la bielle porte un pion définissant ledit premier axe. La présente invention concerne également un motoréducteur d'essuie-glace, comportant un système d'embiellage tel que décrit ci- dessus. La présente invention concerne encore un ensemble comportant au moins deux systèmes d'embiellage à engrenage pour motoréducteurs d'essuie-glaces, comprenant un premier système d'embiellage tel que décrit ci-dessus et au moins un autre système d'embiellage qui comprend une bielle dont une première extrémité est articulée autour d'un premier axe et dont une seconde extrémité est articulée autour d'un deuxième axe et comporte un secteur dentée engrené avec un secteur denté solidaire d'un arbre qui est sensiblement parallèle auxdits premier et second axes, l'entraxe entre l'arbre et le deuxième axe étant maintenu par deux balanciers entre lesquels sont disposés les secteurs dentés, le rapport entre le diamètre de référence du premier secteur denté et le diamètre de référence du deuxième secteur denté dudit au moins un autre système d'embiellage étant différent de celui du premier système d'embiellage. Avantageusement, l'arbre et les balanciers dudit premier système d'embiellage sont identiques à ceux dudit au moins un autre système d'embiellage. L'entraxe dudit premier système d'embiellage peut être identique à celui dudit au moins un autre système d'embiellage. De préférence, l'épaisseur ou dimension axiale cumulée des balanciers et du second secteur denté dudit premier système d'embiellage est identique à celle dudit au moins un autre système d'embiellage. La présente invention concerne enfin un procédé de réalisation d'un motoréducteur d'essuie-glace, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - prévoir un ensemble tel que décrit ci-dessus, - prévoir un carter de motoréducteur configuré pour recevoir l'un quelconque des systèmes d'embiellage dudit ensemble, et - monter l'un des systèmes d'embiellage dudit ensemble dans ledit carter. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 a et 1 b sont des vues schématiques en perspective d'un motoréducteur d'essuie-glace, avec arrachement partiel pour la figure 1 b, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un système d'embiellage à engrenage selon la technique antérieure, et - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un système d'embiellage à engrenage selon l'invention.The aforementioned ratio may be between 0.3 and 0.9, and more preferably between 0.4 and 0.6. Preferably, the first end of the connecting rod carries a pin defining said first axis. The present invention also relates to a windscreen wiper gear motor, comprising a linkage system as described above. The present invention further relates to an assembly comprising at least two gear linkage systems for wiper geared motors, comprising a first linkage system as described above and at least one other linkage system which comprises a connecting rod whose first end is articulated around a first axis and whose second end is articulated around a second axis and comprises a toothed sector meshing with a toothed sector secured to a shaft which is substantially parallel to said first and second axes the spacing between the shaft and the second axis being maintained by two rockers between which the toothed sectors are arranged, the ratio between the reference diameter of the first tooth sector and the reference diameter of the second tooth sector of the at least one other the crankshaft system being different from that of the first crankshaft system. Advantageously, the shaft and the rockers of said first linkage system are identical to those of said at least one other crankshaft system. The center distance of said first linkage system may be identical to that of said at least one other linkage system. Preferably, the cumulative thickness or axial dimension of the rockers and the second tooth sector of said first linkage system is identical to that of said at least one other linkage system. The present invention finally relates to a method of producing a wiper gear motor, characterized in that it comprises the steps of: - providing an assembly as described above, - providing a geared motor housing configured for receiving any one of the linkage systems of said assembly, and - mounting one of the linkage systems of said assembly in said housing. DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which: 1a and 1b are diagrammatic perspective views of a windshield wiper gear motor with partial cutaway for FIG. 1b; FIG. 2 is a diagrammatic perspective view of a gearing linkage system. according to the prior art, and - Figure 3 is a schematic perspective view of a gear linkage system according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. On se réfère d'abord aux figures 1 a et 1 b qui représentent un motoréducteur 1 d'essuie-glace, qui comprend un moteur électrique (non visible) et un carter creux 2 muni d'une plaque ou d'un couvercle de fermeture 3. Ce carter contient un réducteur constitué d'une roue dentée 4 mobile en rotation autour d'un axe 5 et entraînée par une vis sans fin 6 issue du rotor du moteur électrique 6'. La roue 4 porte un pion 7 d'axe A, parallèle à l'axe 5 et sensiblement excentré par rapport à celui-ci, monté libre en rotation dans un logement de la roue 4. Le pion 7 est relié à un système d'embiellage à engrenage 9 qui permet de transformer le mouvement de rotation continue de la roue 4 en mouvement de rotation alternée à un arbre 10 d'axe C. L'arbre 10 est logé dans un fût 11 situé au fond du carter 2 en reposant sur un palier, non visible. Le système d'embiellage 9 est composé d'une bielle 13, reliée à l'une 14 de ses extrémités au pion 7 en laissant dépasser, au delà de sa face externe, un tronçon d'extrémité 16 du pion 7, et présentant à l'autre extrémité un secteur denté 17. Ce secteur denté s'engrène en 19 avec un autre secteur denté 18, lié de manière fixe à l'arbre 10. Les deux secteurs dentés 17 et 18 sont maintenus constamment en prise grâce à deux balanciers 20a et 20b, situés de part et d'autre des faces longitudinales des secteurs dentés, en formant une manivelle et en permettant de relier rigidement la bielle 13 et l'arbre 10. Ces deux balanciers 20a, 20b sont maintenus ensemble, d'une part par l'intermédiaire d'une ouverture 22 prévue à une extrémité desdits balanciers et qui vient entourer une extrémité de l'arbre 10, et d'autre part par un pivot 21 d'axe B, libre en rotation, disposé à l'autre extrémité desdits balanciers. Les deux balanciers ont ainsi un mouvement de rotation autour de l'arbre 10. Les axes A, B et C sont parallèles. Le pivot 21 a sa partie centrale qui s'insére avec un jeu minime dans la bielle 13, ses deux extrémités étant engagées dans des alésages 24 des deux balanciers. En relation avec les figures 1 a et 1 b, le pivot 21 a une dimension axiale supérieure à l'épaisseur réunie des deux balanciers 20a, 20b et de la bielle 13 de manière à dégager deux extrémités qui dépassent de part et d'autre des balanciers. Les deux balanciers 20a, 20b sont montés serrés sur le pivot 21. La figure 2 représente un système d'embiellage à engrenage 9 connu, qui présente un rapport entre le diamètre de référence du secteur denté 17 et le diamètre de référence du secteur denté 18, supérieur à 1. Le diamètre de référence du secteur denté 17 correspond à 2R1 sur la figure 2, R1 étant le rayon de référence du secteur denté 17. De la même façon, le diamètre de référence du secteur denté 18 correspond à 2R2 sur la figure 2, R2 étant le rayon de référence du secteur denté 18. Un rapport supérieur ou égal à 1 signifie que le diamètre de référence du secteur denté 17 est au moins égal à celui du secteur denté. Dans l'exemple représenté, le rapport est nettement supérieur à 1 car le diamètre de référence (2R1) du secteur denté 17 est nettement supérieur à celui (2R2) du secteur denté 18. Au contraire, selon l'invention et comme représenté en figure 3, le système d'embiellage à engrenage 9' présente un rapport entre le diamètre de référence (2R1') du secteur denté 17' et le diamètre de référence (2R2') du secteur denté 18' inférieur à 1. Un rapport inférieur à 1 signifie que le diamètre de référence du secteur denté 17' est inférieur à celui du secteur denté 18', comme cela est clairement visible dans le dessin. Le rapport est par exemple compris entre 0,3 et 0,9, et plus préférentiellement entre 0,4 et 0,6 Selon un autre aspect de l'invention, un ensemble de systèmes d'embiellage à engrenage 9, 9' est préparé, ces systèmes étant interchangeables, c'est-à-dire qu'un même motoréducteur 1 peut être équipé de l'un quelconque de ces systèmes en particulier en fonction de l'angle de balayage souhaité par un constructeur automobile.DETAILED DESCRIPTION It should be noted that the figures disclose the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate. Referring first to Figures 1a and 1b which show a wiper motor gearbox 1, which comprises an electric motor (not visible) and a hollow housing 2 provided with a plate or a closure cover 3. This housing contains a gearbox consisting of a toothed wheel 4 rotatable about an axis 5 and driven by a worm 6 from the rotor of the electric motor 6 '. The wheel 4 carries a pin 7 of axis A, parallel to the axis 5 and substantially eccentric relative thereto, mounted free to rotate in a housing of the wheel 4. The pin 7 is connected to a system of gear assembly 9 which makes it possible to transform the continuous rotational movement of the wheel 4 into alternating rotational movement with a shaft 10 of axis C. The shaft 10 is housed in a shaft 11 situated at the bottom of the casing 2 while resting on a landing, not visible. The linkage system 9 is composed of a connecting rod 13, connected at one of its ends to the pin 7, leaving, beyond its external face, an end section 16 of the pin 7, and presenting the other end has a toothed sector 17. This toothed sector engages at 19 with another toothed sector 18, fixedly connected to the shaft 10. The two toothed sectors 17 and 18 are kept constantly engaged by two rockers 20a and 20b, situated on either side of the longitudinal faces of the toothed sectors, forming a crank and making it possible to connect the rod 13 and the shaft 10 rigidly. These two rockers 20a, 20b are held together, part through an opening 22 provided at one end of said rockers and which surrounds an end of the shaft 10, and secondly by a pivot 21 of axis B, free in rotation, disposed at other end of said rockers. Both rockers and have a rotational movement around the shaft 10. The axes A, B and C are parallel. The pivot 21 has its central part which fits with a minimal clearance in the connecting rod 13, its two ends being engaged in bores 24 of the two rockers. In relation to FIGS. 1a and 1b, the pivot 21 has an axial dimension greater than the combined thickness of the two rockers 20a, 20b and the connecting rod 13 so as to disengage two ends which protrude from either side of the pendulums. The two rockers 20a, 20b are tightly mounted on the pivot 21. FIG. 2 shows a known gear linkage system 9 which has a ratio between the reference diameter of the toothed sector 17 and the reference diameter of the toothed sector 18. , greater than 1. The reference diameter of the toothed sector 17 corresponds to 2R1 in FIG. 2, R1 being the reference radius of the toothed sector 17. In the same way, the reference diameter of the toothed sector 18 corresponds to 2R2 on the 2, R2 being the reference radius of the toothed sector 18. A ratio greater than or equal to 1 means that the reference diameter of the toothed sector 17 is at least equal to that of the toothed sector. In the example shown, the ratio is significantly greater than 1 because the reference diameter (2R1) of the toothed sector 17 is significantly greater than that (2R2) of the toothed sector 18. On the contrary, according to the invention and as shown in FIG. 3, the gear linkage system 9 'has a ratio between the reference diameter (2R1') of the toothed sector 17 'and the reference diameter (2R2') of the toothed sector 18 'less than 1. A ratio less than 1 means that the reference diameter of the toothed sector 17 'is smaller than that of the toothed sector 18', as is clearly visible in the drawing. The ratio is for example between 0.3 and 0.9, and more preferably between 0.4 and 0.6. According to another aspect of the invention, a set of gear linkage systems 9, 9 'is prepared. these systems being interchangeable, that is to say that the same geared motor 1 can be equipped with any of these systems in particular depending on the scanning angle desired by a car manufacturer.
On peut ainsi prévoir un ensemble comportant au moins système 9' selon la figure 3, et au moins un autre système qui peut être un système 9 selon la figure 2 (à rapport supérieur à 1) ou un autre système 9' selon la figure 3 (à rapport inférieur à 1). Dans cet ensemble, les systèmes 9, 9' ont avantageusement tous les mêmes pions 7, les mêmes pivots 21, les mêmes arbres 10 et les mêmes balanciers 20a, 20b. Ces systèmes 9, 9' différent essentiellement par leurs secteurs dentés 18, 18' et par leurs secteurs dentés 17, 17' (et donc leurs bielles 13, 13'). Comme les balanciers 20a, 20b sont identiques, les entraxes E entre les axes B et C sont les mêmes pour tous les systèmes 9, 9'. De plus, les épaisseurs ou dimensions axiales des secteurs dentés 17, 18 sont de préférence identiques à celles des secteurs dentés 17', 18', de façon à ce que les épaisseurs ou dimensions axiales cumulées H des balanciers 20a, 20b et des secteurs dentés 17, 18, 17', 18' soient les mêmes pour tous les systèmes 9, 9'. Ceci permet à un même carter 2 de motoréducteur 1 de pouvoir accueillir n'importe quel système 9, 9', selon les exigences du constructeur en termes d'angle de balayage. La présente invention propose ainsi un procédé de réalisation d'un motoréducteur 1 d'essuie-glace, comprenant les étapes consistant à : - prévoir un ensemble de systèmes 9, 9', - prévoir un carter 2 de motoréducteur 1 configuré pour recevoir l'un quelconque de ces systèmes, et - monter l'un de ces systèmes 9, 9' dans le carter 2.It is thus possible to provide an assembly comprising at least one system 9 'according to FIG. 3, and at least one other system which may be a system 9 according to FIG. 2 (with a ratio greater than 1) or another system 9' according to FIG. (less than 1 ratio). In this assembly, the systems 9, 9 'advantageously all have the same pins 7, the same pivots 21, the same shafts 10 and the same rockers 20a, 20b. These systems 9, 9 'essentially different by their toothed sectors 18, 18' and their toothed sectors 17, 17 '(and therefore their connecting rods 13, 13'). As the rockers 20a, 20b are identical, the center distances E between the axes B and C are the same for all the systems 9, 9 '. In addition, the thicknesses or axial dimensions of the toothed sectors 17, 18 are preferably identical to those of the toothed sectors 17 ', 18', so that the cumulative thicknesses or axial dimensions H of the rockers 20a, 20b and toothed sectors 17, 18, 17 ', 18' are the same for all systems 9, 9 '. This allows the same housing 2 geared motor 1 to accommodate any system 9, 9 ', according to the requirements of the manufacturer in terms of scanning angle. The present invention thus proposes a method of producing a wiper gear motor 1, comprising the steps of: - providing a set of systems 9, 9 ', - providing a housing 2 geared motor 1 configured to receive the any of these systems, and - mount one of these systems 9, 9 'in the housing 2.
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