Brevet FR2527151A1 — publié le 19831125

Dispositif pneumatique d'actionnement de bras pivotants d'essuie-vitres et installation combinée d'essuie-phares/lave-phares utilisant un tel dispositif La présente invention concerne les installations d'essuyage et de lavage de surfaces vitrées de véhicule et, plus particulièrement, une installation combinée pneumatique d'essuie-phares/lave-phares. Dans les véhicules automobiles actuels, les fonctions d'essu- yage de phares et de lavage de phares sont habituellement réalisées à l'aide de deux moteurs électriques, l'un entraînant le bras du balai d'essuie-phares par l'intermédiaire d'un train d'engrenages,l'autre cormmandant la pompe de lave-phares, ce qui implique un multiplication des accessoires électriques et des moyens de commande afférents. Dans le domaine des essuie-glaces, il a été envisagé l'utili- sation d'une énergie pneumatique disponible, par exemple à partir d'un compresseur dont sont fréquemment pourvus actuellement les véhicules, par exemple pour réaliser une assistance au freinage Une telle technique fait l'objet du brevet français 2 190 080 qui décrit un système pneumatique de com- mande d'essuie-glaces à vérin double effet d'entraînement piloté par une soupape d'inversion associée à une soupape de commande à piston différentiel. Il a d'autre part été envisagé, toujours dans le domaine du nettoyage de glace ou de pare-brise, un mécanisme d'actionnement de bras d'essuie-glace entraînant également un moyen de pompe de lave-glace Une telle technique fait l'objet du brevet français 2 185 985 qui décrit l'association à un mécanisme d'entraînement d'es- suie-glace classique à: moteur électrique d'actionnement, d'un piston créant une surpression de chasse pour le liquide de lavage dans son ré- servoir pressurisé, une électrovanne étant interposée entre le réser- voir et le gicleur. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif pneumatique simplifié d'actionnement de bras pivotant de lave-vitre. de construction simple et robuste et de faible coût de fabrication. Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente in- vention, le dispositif d'actionnement pneumatique, comprenant un moyen de vérin couplé au bras pivotant d'essuie-vitre et à système distribu- teur de commande d'alimentation du moyen de vérin,est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de vérin simple effet associé à un organe élastique de rappel et à un distributeur bistable actionné par le -1- -2- déplacement du moyen de vérin lui-même, le distributeur étant avanta- geusement intégré au moyen de vérin. La présente invention a pour autre objet de proposer une installation combinée d'essuie-phares/lave-phares, utilisant ce dispo- sitif d'actionnement pneumatique, selon un agencement particulièrement compact, robuste et fiable, et également de faiblesco ts de fabrication. Pour ce faire, selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe élastique de rappel du dispositif pneumatique d'actionnement est constitué par le ressort de rappel d'une pompe aspirante-refoulante couplée au moyen de vérin. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le bodtier du dispositif définit, dans le prolongement de la portée de coulissement du moyen de vérin, une cavité divisée par une membrane de pompe définissant une chambre interne de fluide dans laquelle est dispo- sé le ressort de rappel sollicitant la partie centrale de la membrane et faisant porter celle-ci contre l'extrémité adjacente du moyen de vérin. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un disposi- tif pneumatique combiné d'actionnement de bras d'essuie-phare et de lavephare selon l'inventionen position de début d'admission d'air et de refoulement d'eau; la Figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1 du dispositif en position d'échappement d'air et de début d'admission d'eau; la Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne IIIIII dé la Figure 1; la Figure 4 est une vue schématique d'une installation com- binée d'essuie-phares/lave-phares selon l'invention; la Figure 5 représente, en vue en coupe longitudinale, le dispositif de commande manuelle du distributeur de l'installation de la Figure 4; la Figure 6 est une vue en coupe longitudinale dudit distri- buteur en position de repos; la Figure 7 est une vue en coupe analogue à celle de la Figure 6 montrant le distributeur en position d'admission; et la Figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la Figure 7. 252715 1 -3- Sur les dessins et dans la description qui va suivre, les éléments identiques ou analogues sont représentés par les mêmes chiffres de références. Le dispositif d'actionnement combiné représenté sur les Figures 1 à 3, généralement repéré par la référence 100,comprend un corps 1 formant un logement de vérin 2 délimitant une chambre interne cylindrique 3 fermée par une paroi d'extrémité frontale 4 du logement 2,et un logement de pompe 5 s'évasant dans la direction opposée à la paroi frontale 4 et fermé par un couvercle 6 réalisé, comme le corps 1, en matériau plastique. Dans la chambre 3 est disposé périphériquement une chemise tubulaire 7 sur laquelle est surmoulé le logement 2 et qui comporte un orifice radial 8 en prolongement d'une canalisation d'amenée d'air 9 formée d'une seule pièce avec le corps 1 Dans la paroi du corps 1, entre les logements 2 et 5,est monté un moyen de clapet 10, par exemple du type à disque ou membrane en élastomère, occultant sélectivement des orifices radiaux 11 établissant une communication entre l'intérieur du corps 1 et l'extérieur: A l'intérieur de la chambre 3 s'étend axia- lement un appendice central 12, formé d'une seule pièce avec la paroi de fond 4 et sur l'extrémité intérieure duquel est monté, également co- axialement, un disque de butée 120 Le corps 1 définit également une por- tée transversale 13 (Fig 3) dans laquelle est montée une douille file- par exemple tée 14 servant au montage du corps 1 sur tout support adéquat,/une t 8 le 15 d'une carrosserie de véhicule,par l'intermédiaire d'une rondelle 16 et d'un écrou 17 La douille 14 comporte une bague intérieure 18 formant palier pour un arbre 19 de bras d'essuie-glace faisant saillie au delà du corps 1 et en appui,à son extrémité opposée, dans une portée borgne 20 formée dans le corps 1 La zone d'extrémité de l'arbre 19 com- porte des cannelures 21 pour le montage d'un bras 22 d'essuie-phare maintenu en place par un écrou 23. Monté à coulissement dans la chemise 7 est prévu un piston annulaire 24 portant d'une façon étanche contre la face interne de la chemise 7 mais comportant une cavité périphérique annulaire 25 commu- niquant, en position de repos, avec la canalisation d'amenée 9, et, par des trous radiaux 26, avec l'intérieur de la chambre 3 L'extreémité du piston 24 dirigée vers la paroi de fond 4 comprend, noyées dans sa me alglgues masse, deux languettes élastiques/dlametralement opposées, repérées 27, faisant saillie axialement vers l'extérieur et munies, au voisinage de leur extrémité libred'ouvertures dans lesquelles sont engagées les extrémités opposées d'une lame de bistable 2 de configuration 252715 1 générale en forme de losange, percéed' un trou central au travers duquel s'étend l'appendice 12, réalisée par exemple en tôle bleue de 0,1 mm d' épaisseur et capable de prendre deux positions stables à concavités inversées représentées sur les Figures 1 et 2. Sur l'extrémité opposée du piston 24 est montée une tête de piston 29, coaxiale à ce dernier, fermant, de ce côté, par une paroi d'extrémité 30, la cavité intérieure 31 du piston annulaire La paroi du piston annulaire 24 est pourvue, immédiatement en avant de la face de la tête 29, d'orifices radiaux 32 susceptibles d'établir une com- munication entre la cavité interne 31 et la périphérie de la tête 29. Dans la cavité interne 31 du piston annulaire 24 est monté à coulissement un tiroir annulaire 33 comportant une chambre périphé- rique annulaire 34 s'étendant sur une partie de sa longueur L'extré- mité du tiroir 33 est épaissie radialement vers l'intérieur pour for- mer un épaulement annulaire 35 susceptible de coopérer avec la face arrière 36 du disque 120 Cette extrémité du tiroir 33 est également prolongée par deux pattes diamétralement opposées 37 s'étendant en saillie en direction de la paroi frontale 4 dulogement 2 et pourvues sur leurs faces internes en regard de fentes 38 formant deux arêtes axialement en regard entre lesquelles sont reçues les extrémités laté- rales opposées de la plaque de bistable 28 et servant à solliciter cette dernière dans l'une ou l'autre de ses deux positions stables à concavités opposées. La tête 29 du piston 24 comporte un évidement ouvert 39 servant de logement à une extrémité d'une biellette 40 pourvue d'un galet 41 monté fou sur un axe transversal 42 L'autre extrémité de la biellette 40 est fixée sur l'arbre 19 du bras d'essuie-phares qui est pourvu localement,à cet effet, d'une zone molletée 43. Dans la cavité évasée du logement 5 est montée,en étant bridée périphériquement par le couvercle 6, une membrane de pompe en élastomère 50 délimitant une chambre intérieure de liquide 51 communi- quant avec l'extérieur par une canalisation 52 formée axialement d'une seule pièce avec le couvercle 6 Dans la cavité 51 est disposé un res- sort hélicoïdal conique 53 prenant appui par son extrémité de plus grand diamètre contre le couvercle 6 et, par son extrémité de plus petit diamètre, contre une coupelle de reprise 54 profilée pour corres- pondre sensiblement à la forme d'extrémité de la tête 29 de piston lequel est donc sollicité vers la gauche, comme représenté sur les Figures 1 et 2, par le ressort 53 avec la membrane 50 plaquée entre la coupelle 54 et la tête 29 du piston 24. 2 z 27 1 O -5- Le fonctionnement du dispositif est le suivant: dans la confi- guration de repos représentée sur la Figure 1, l'équipage du piston est dans une première position extrême, sous l'effet de la force de rappel du ressort 53, c'est-à-dire avec l'équipage de piston déplacé vers la gauche et la chambre 51 de la pompe présentant un volume interne maxi- mum Dans ces conditions, les orifices radiaux 32 du piston annulaire dont les pattes 37 24 sont masqués intérieurement par l'extrémité droite du tiroir 3 _), /sont en butée contre la paroi de fond 4 du corps 1 Par contre, la chambre périphérique annulaire 25 du piston 24 communique avec l'orifice 8 de la chemise 7 tandis que les orifices radiaux 26 sont démasqués par l'ex- trémité gauche du tiroir 33, la lame bistable 28 ayant la première con- figuration représentée sur la Figure 1 Dans ces conditions, de l'air sous pression admis par la canalisation 9 pénètre dans la chambre 3 et la cavité 31 en agissant sur une surface de piston S amenant le dépla- cement de l'équipage mobile coulissant intérieur au boîtier 1 à se déplacer vers la droite à l'encontre de la force de rappel du ressort 53, en expulsant ce faisant, par la canalisation 52, le liquide con- tenu dans la chambre 51 Lorsque cet équipage arrive vers son autre position extrême de fin de course (vers la droite sur les Figures) le tiroir 33 vient en butée par son épaulement interne 35 contre le dis- que 120 ce qui a pour effet de le retenir en arrière par rapport au pis- ton 24 en faisant ainsi basculer la lame bistable 28 dans sa seconde position stable représentée sur la Figure 2 correspondant à une confi- guration o le tiroir 33 n'occulte plus les orifices radiaux 32, per- mettant ainsi une décharge,via le clapet 10 et ses orifices 11,de la surpression à l'intérieur de la chambre 3 et de la cavité 31, tandis que les orifices radiaux 26,se trouvant, par contre, occultés par l'ex- trémité gauche du tiroir 33, le fluide sous pression de la canalisation 9 ne parvient plus dans la chambre 3 Une fois la décompression exercée dans cette chambre 3, la force de rappel du ressort 53 redevient pré- dominante, ce ressort rappelant l'équipage coulissant mobile vers la gauche Lors de ce mouvement de retour, le tiroir 33 et le piston 24 occupent les mêmes positions respectives que précédemment et l'expan- sion du volume de la chambre 51 provoque l'aspiration dans cette der- nière d'une nouvelle quantité de liquide destinée à être expulsée ul- térieurement Vers la fin de ce mouvement dc retour, les pattes 37 du tiroir viennent en butée contre la face interne 44 du fond 4 du loge- ment 2 tandis que le piston 24 poursuit son déplacement, ramenant ainsi la lame bistable 28 dans sa première configuration de la Figure 1, c'est- à-dire avec le tiroir 33 décalé vers la droite par rapport au piston 24, 252715 1 -6- occultant ainsi de nouveau les orifices radiaux 32 et démasquant les orifices radiaux 26 pour permettre une nouvelle introduction d'air comprimé dans la chambre 3, le processus précédemment décrit se repro- duisant ainsi automatiquement Lors du déplacement alternatif de l'équi- page de piston la biellette 40 provoque un déplacement angulaire alternatif de l'arbre 19 et donc le balayage du bras d'essuyage 22, tandis que la membrane 50 expulse périodiquement une quantitée mesurée de li- quide vers un glicleur, comme on le verra par la suite. On a représenté sur la Figure 4 une installation de lave-phares/ essuie-phares agencée autour de deux dispositifs 100 précédemment décrits. Comme on le voit sur cette Figure,les canalisations d'entrée 9 sont re- liées à une source d'air sous pression R (par exemple un réservoir alimenté,-via un déssicateur, par un compresseur du véhicule) par l'in- termédiaire d'un distributeur 200 contrôlé par un dispositif de commande manuelle 300 Les canalisations d'amenéQ et de sortie de liquide 52 des a clapets dispositifs 100 sont reliées à des gicleurs/anti-retour 400 disposés au voisinage de la vitre de phare à nettoyer et,par un conduit 501 pourvu à son: extrémité immergée d'un clapet anti-retour 502,à un réser- voir de liquide de lavage 500 non nécessairement du type pressurisé. On a représenté sur les Figures 5 et 6 l'ensemble coopérant du dispositif de commande manuelle 300 et du distributeur 200 inter- connectés par une liaison à fluide Le dispositif de commande manuel- le 300 comprend un boîtier 301 définissant une cavité interne 302 fer- mée à une extrémité par un couvercle 303 pourvu d'un raccord de canali- sation à fluide 304, la paroi de fond du boîtier 301 formant une collerette 305 servant au montage du dispositif sur une paroi 306 d'un véhicule La paroi de fond forme également une portée tubulaire-interne 307 pour une tige d'actionnement 308 pourvue,à une extrémité, d'un bouton d'actionnement 309 et, à son autre extrémité, d'un plateau 310 coopérant avec une membrane en forme de cloche 311 bridée par sa péri- phérie entre le couvercle 303 et le corps de boîtier 301 et définissant une cavité de fluide 312. Le distributeur 200 comprend un corps cylindrique 201 définis- s;nt une chambre interne 202 dans laquelle est montéècoulisse- etanche ment/un piston 203 dont une face externe est liée à un soufflet ex- tensible 204 maintenu en place dans la cavité 202 par un couvercle 205 muni d'un raccord de canalisation à fluide 206 Le corps 201 forme également une extension latérale 207 dans laquelle est monté un raccord de canalisation d'entrée d'air sous pression 208 et définissant une chambre intérieure dont le fond,communiquant avec la chambre 202,forme 2527 1 51 7- un siège pour une tête de clapet 209 solidaire d'une tige 210 passant de communication au travers de 1 ' orifice/et s'étendant dans un logement ouvert 211 formé dans le piston 203, la tête de clapet 209 étant normalement maintenue plaquée contre son siège par un ressort 212 prenant appui contre l'extré- mité interne du raccord 208 L'extrémité de la chambre 202 opposée au soufflet 204 communique avec l'extérieur par un orifice 203 Le logement peut 211/communiquerégalement avec un raccord de canalisation de sortie d'air comprimé 213 formé latéralement dans le corps 201 Le logement 211 du piston 203 comporte une surface de rampe interne 214 susceptible de coopé- rer avec la tige 210 du clapet 209. En configuration de repos, représentée sur les Figures 5 et 6, la membrane 311 du dispositif de commande manuelle 300 n'étant pas sollici- tée, l'équilibre de pression entre la chambre interne 312 du dispositif de commande manuelle et le soufflet 204 maintient celui-ci en configuration non dilatée Dans ces conditions, la tige 210 s'étend librement dans le logement 211 et la tête de clapet 209 porte en contact étanche contre son siège 220 sous l'effet du ressort 212, de sorte que l'air sous pres- e: ocord 213 Yétant -isolé du, sion dans la canalisation 208 ne pénètre pas dans le logement 211, Jlogement 211. Si,par contre, l'utilisateur enfonce le bouton 309 du dispositif de commande D manuelle 300, il s'ensuit un écrasement de la chambre 312 se traduisant par une expansion du soufflet 204, comme on le voit sur les Figures 7 et 8, provoquant un déplacement vers la droite du piston 203 amenant la surface de rampe 214 à porter contre la tige 210 et à basculer celle-ci, soulevant ainsi la tête de clapet 209 de son siège 220 et permettant l'admission de l'air comprimé de la canalisation 208 dans le logement 211 et, de là, via la canalisation de sortie 213 vers les dispositifs 100. pour la mise en oeuvre de ces derniers et assurer ainsi, le temps du main- tient de l'enfoncement du bouton 309, l'actionnement simultané des bras d'essuie-phares et la fourniture par les gicleurs de doses épisodiques de 0 liquide de lavage Dès que l'opérateur cesse d'enfoncer le bouton 309, le système revient dans sa configuration de repos des Figures 5 et 6, c'est-à-dire avec le clapet 209 de nouveau plaqué en contact étanche contre son siège 220,la tige de clapet 210 redevenant libre dans le loge- ment 211, la fourniture d'air comprimé auxdispositifs 100 étant interrom- pue, ces derniers venant réoccuper leur position de repos représentée sur la Figure 1 sous l'effet des ressorts de rappel 53. en relation Quoique la présente invention ait été décrite/avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. -8- REVENDICATIONS 2527151 - 1 Dispositif pneumatique d'actionnement de bras pivotant d'essuie-vitre, comprenant un moyen de vérin couplé au bras et un système de distributeur de commande d'alimentation du moyen de vérin, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de vérin simple effet ( 24,29) associé à un organe élastique de rappel ( 53) et à un distri- buteur bistable ( 33,28) actionné par le déplacement du moyen de vérin. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur ( 33,28) est intégré au moyen de vérin ( 24,29). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce O que le distributeur comprend un tiroir annulaire ( 33) monté coulissant dans une cavité interne axiale ( 31) du moyen de vérin ( 24), lequel comprend des lumières radiales d'admission ( 26) et d'échappement ( 32) axialement espacées, le tiroir ( 33) étant relié au moyen de vérin ( 24) par un système bistable à lames élastiques ( 27,28) susceptible de coopérer avec des butées stationnaires ( 36,44) axialement espacées au voisinage des deux positions extrêmes de déplacement du moyen de vérin. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que l'organe élastique de rappel est constitué par le ressort dé rappel ( 53) d'une pompe aspirante-refoulante ( 5,50) cou- O plée au moyen de vérin ( 24,29). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de vérin ( 24,29) comprend un logement ( 39) dans lequel est reçue une extrémité d'une biellette ( 40) dont l'autre extrémité est solidaire de l'arbre ( 19) du bras pivotant ( 22). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est logé dans un boîtier ( 1) définissant une portée intérieure axiale de coulissement pour le moyen de vérin ( 24,29) et une portée transversale de palier ( 14,20) pour l'arbre ( 19) du bras pivotant ( 22). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier ( 1) définit,dans le prolongement de la partie de coulis- sement, ( 2) du moyen de vérin ( 24,29), une cavité divisée par une mem- brane de pompe ( 50) définissant une chambre intérieure de liquide ( 51) dans laquelle est disposé le ressort de rappel ( 53) sollicitant la partie centrale de la membrane et faisant porter celle-ci contre l'ex- trémité adjacente du moyen de vérin ( 29). 8 Installation combinée d'essuie-phares/lave-phares compre- nant une source d'air sous pression et un réservoir de liquide de lavage ( 500), caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un disposi- tif d'actionnement ( 100) selon l'une des revendications 4 à 7 connecté I -9- à la source d'air sous pression (R) et au réservoir de liquide de lavage ( 500). 9 Installation selon la revendication 8, caractériséeen ce un que la partie de pompe ( 5) du dispositif ( 100) comprend/orifice d'admis- sion et de refoulement unique ( 52) connecté à une canalisation d'amenée ( 501) provenant du réservoir de liquide de lavage ( 500) et pourvue d'un clapet anti-retour ( 502),et à au moins un gicleur également pourvu d'un clapet anti-retour ( 400). Installation selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre le dispositif d'actionnement ( 100)et la source d'air sous pression (R),un distributeur ( 200) commandé par pression de fluide par un dispositif de commande manuelle ( 300).