Brevet FR2707940A1 — publié le 19950127

SYSTEME ESSUIE-GLACE La présente invention concerne un système essuieglace, notamment, pour train à grande vitesse. Les systèmes essuie-glace ont pour fonction principale d'évacuer la pollution visuelle de la surface extérieure de la vitre. Les systèmes essuie-glace de l'état de la technique comportent principalement des moyens de commande, des moyens actionneurs et des moyens essuie-glace. Par moyens essuie-glace il faut comprendre des moyens essuieglace et/ou lave glace. Les moyens de commande de l'état de la technique sont manipulés par un opérateur, en général le conducteur du véhicule, ou sont actionnés automatiquement en fonction de moyens automatiques de détection de grandeurs externes. Les moyens de commande permettent par exemple de définir un certain nombre de commande comme par exemple: arrêt ou fonctionnement général du système essuie-glace, mise en service du système essuie-glace secondaire de secours, mise en service de l'arrosage. Les moyens de commande de l'état de la technique comportent principalement des moyens électriques et/ou pneumatiques. Les moyens de commande comportent principalement un moteur pour fournir le mouvement de va et vient et une pompe d'arrosage de la vitre. Les moyens essuie-glace comportent généralement un bras et un balai et au moins une lame. Les systèmes essuie-glace de l'état de la technique ont comme principal inconvénient un manque d'efficacité du nettoyage d'où une mauvaise évacuation de la pollution visuelle. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique est un mauvais positionnement et une mauvaise tenue du balai sur la vitre, d'où la création de défauts de stries et d'essuyage sous griffes, ainsi que l'étalement des impuretés, le manque d'essuyage, un blocage du bras et une mauvaise souplesse des moteurs pneumatiques utilisés. Ces inconvénients sont dûs aux vitesses des écoulements sur la vitre et aux pressions frontales sur celle-ci à grande vitesse. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique est qu'en position externe, aussi appelé position parking, le balai a tendance à quitter la vitre et à altérer la carosserie proche du bord de la vitre. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique est que la vitesse de balayage du balai est irrégulière voire insuffisante du fait des efforts aérodynamique et malgré des moteurs surdimensionnés. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique est qu'ils nécessitent l'emploi de deux moteurs et de deux systèmes essuie-glace dont les deux bras sont reliés par des tringleries complexes. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique découle des problèmes liés aux efforts d'appui du balai sur la vitre non constant, des problèmes liés à la présence d'un système essuie-glace de secours et des problèmes liés à des moyens actionneurs complexes. Un autre inconvénient des systèmes essuie-glace de l'état de la technique est lié à la présence d'un becquet créant des lignes d'écoulement et des pressions discontinues sur la vitre d'où un fonctionnement et une qualité de nettoyage médiocre. C'est le mérite de la demanderesse de proposer un système essuie-glace paliant aux inconvénients des systèmes essuie-glace de l'état de la technique. Le système essuie-glace de l'invention comporte des moyens de commande, des moyens actionneur et des moyens essuie-glace dans lequel le balai se déplace entre sa position extrême gauche et sa position extrême droite en restant parallèle aux lignes d'écoulement de la vitre. Un avantage du système essuie-glace de l'invention est une meilleure stabilité aérodynamique du fait que le balai ne se déplace plus en s'opposant aux pressions d'arrêt. Selon une autre caractéristique de l'invention le système essuie-glace est tel que l'orientation, dans le plan de la vitre, du balai est déterminée par le profil de la surface d'une came d'orientation du balai en contact avec l'extrémité mobile d'une tringle disposée libre en translation dans un bras des moyens essuie-glace. Selon une autre caractéristique de l'invention le système essuie-glace est tel que la position verticale, par rapport à la vitre, du bras des moyens essuie-glace est déterminée par le profil de la surface d'une came de positionnement du bras en contact avec le bras des moyens essuie-glace de manière à déterminer l'effort d'appui de la lame sur la vitre. Un avantage du système essuie-glace selon ces caractéristiques est la limitation des efforts d'appuis du balai sur la vitre dans le sens vertical à la vitre et dans la direction de déplacement du balai, d'où une diminution des défauts d'essuyage. Un autre avantage du système essuie-glace de l'invention est que l'utilisation d'un seul bras permet une diminution des coûts et une amélioration de la fiabilité des moyens essuie-glace. Un autre avantage du système essuie-glace de l'invention est, qu'en position parking, le bras et le balai ont la possibilité de se positionner sans contact en dehors de la vitre sans endommager la carosserie. Un autre avantage du système essuie-glace de l'invention est que le système est plus fiable du fait qu'il utilise deux sources d'énergie différentes. Un autre avantage du système essuie-glace de l'invention selon le second mode de réalisation est la suppression de l'essuie-glace de secours et donc l'utilisation d'un seul essui-glace, la fonction secours se faisant au niveau des moyens actionneur. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation d'un système essuie-glace conforme à l'invention, description dans laquelle - la figure 1 est une représentation de l'écoulement sur une vitre centrale d'un train à grande vitesse; - la figure 2a est une vue schématique du mode de réalisation préféré du système essuie-glace de l'invention; - la figure 2b est une vue schématique d'un second mode de réalisation du système essuie-glace de l'invention; - les figures 3a et 3b sont, respectivement, une vue de face et en coupe latérale du système essuie-glace de l'invention et, plus particulièrement, de la came d'orientation du balai et de la came de positionnement du bras; - les figures 4a et 4b sont ,respectivement, une vue de face et une vue en coupe latérale longitudinale de la vue précédente de la came d'orientation du balai et de la came de positionnement du bras; - la figure 4c est une vue en coupe de la came de positionnement du bras; - la figure 5 est un schéma de cablage des moyens de commande et des moyens actionneur du système essuie-glace de l'invention selon le second mode de réalisation; - les figures 6a, 6b et 7 représentent deux exemples de réalisation d'un embrayage à indexage de l'invention utilisés dans le système essuie-glace de l'invention selon le second mode de réalisation. Les lignes d'écoulement 100 sur la vitre centrale 17 du train à grande vitesse sont représentées à la figure 1. Le système essuie-glace selon le mode de réalisation préféré représenté à la figure 2a comporte des moyens de commande (non représenté), des moyens actionneur 2 et des moyens essuie-glace 11 (avec ou sans lavage ou arrosage). Les moyens actionneur 2 comportent deux moteurs électriques 21,22 couplés en permanence dans un seul sens de rotation à l'aide de roues libres 23,24. l'axe des deux roues libres est relié à une vis sans fin 25 qui entraine une roue 26 en rotation avec une démultiplication importante. Le mouvement de rotation ainsi obtenu est transformé en un mouvement alternatif à l'aide de moyens de transformation 26. Ce mouvement alternatif déplace le balai 14 d'une position externe 17c à une position extrême droite 17b en passant par une position extrême gauche 17a et au retour respectivement par la position extrême droite 17b, la position extrême gauche 17a et la position externe 17c. Les moyens essuie-glace 11 comportent au moins une lame 13, un balai 14, un bras 12, une came d'orientation 15 du balai dans le plan de la vitre 17 et une came de positionnement vertical 16 du bras 12. La lame 13 est en contact avec la vitre 17. Le balai 14 est articulé sur le bras 11 à une de ses extrémités, l'autre extrémité du bras étant solidaire de l'axe de rotation 9 par l'intermédiaire du support 18 de la came d'orientation 15 du balai. Une tringle 19 disposée libre en translation dans le bras 12 est actionnée en translation par la came d'orientation 15 du balai. Le mouvement de translation de cette tringle 19 est transmis à une articulation balai-bras 20 de manière à être transformé en un mouvement de rotation appliquée au balai 14. I1 résulte de ce qui précède que l'orientation dans le plan de la vitre 17 du balai 14 est déterminée par le profil 15a de la surface de la came d'orientation 15 du balai en contact avec l'extrémité mobile en translation de la tringle 19. Le bras 12 des moyens essuie-glace est guidé verticalement par rapport à la vitre 17 à l'aide de la came de positionnement 16 du bras. Le profil 16a de la surface de la came de positionnement 16 du bras en contact avec le bras 12 des moyens essuie-glace détermine l'écart entre le balai 14 et la vitre 17 et donc l'effort d'appui de la lame 13 sur la vitre 17. La came d'orientation 15 du balai et la came de positionnement 16 du bras représentées sont des cames du type à ressort et à galet. Il est évident que d'autres types de cames sont susceptible d'être utilisés. Comme expliqué plus précisémment ci-aprés dans la description en rapport avec la figure 2b, le balai 14 est dans le sens des écoulements de la position extrême droite 17b à la position extrême gauche 17a. Entre ces deux positions, le nettoyage de la vitre est parfait. Entre la position externe 17c et la position extrême gauche 17a, le balayage est perturbé puisqu'il n'est pas dans les écoulements. La position externe 17c est la position stable à l'arrêt, c'est la position parking du système. Le système d'arrosage (non représenté) est un système parrallèle au système essui-glace. La pompe lave-vitre est par exemple une pompe à engrenages connue. Pour la fontion secours, dés qu'un moteur électrique tombe en panne, des détecteurs de panne 28,29 font que, par l'intermédiaire d'un circuit électronique connu (non représenté), le moteur restant tourne toujours, a peu près avec le même couple mais avec une vitesse réduite. Le système essuie-glace selon un second mode de réalisation représenté à la figure 2b comporte des moyens de commande 1, des moyens actionneur 2 et des moyens essuieglace 11 (avec ou sans lavage ou arrosage). Les moyens de commande 1 permettent de définir une position arrêt, une position marche avec ou sans arrosage et une position secours. Les moyens actionneur 2 comportent un moteur électrique 3, un embrayage à indexage 4, une pompe d'arrosage 5, un vérin pneumatique 6 et son distributeur 7. Le moteur électrique 3 délivre un mouvement de rotation. Ce mouvement de rotation est transformé de façon connu par des moyens à tringlerie 8 en mouvement de va et vient droite gauche. Ce mouvement de va et vivent, en fonctionnement normal (les moyens de commande 1 sont sur la position marche) s'effectue entre une position extrême gauche 17a et une position extrême droite 17b du balai 14. Ce mouvement de va et vient est repris ou non par l'embrayage à indexage 4 et est transmis ou non au bras 12 des moyens essuie-glace 11 par l'intermédiaire d'un axe de rotation 9. L'axe de rotation 9 est solidaire de l'embrayage à indexage 4 ainsi que de la tige 10 du piston du vérin pneumatique 6. La pompe d'arrosage 5 est actionnée par les moyens à tringlerie 8 de manière à pulvériser un liquide de lavage sur la vitre 17 en fonction du mouvement de va et vient droite ou gauche transmis au bras 12 des moyens essuie-glace 11. La pompe d'arrosage est, par exemple, une pompe à engrenages actionnée par le moteur électrique 3. Le vérin pneumatique 6 et son distributeur 7 commandent la rotation de l'axe de rotation 9 du bras 12 des moyens essuie-glace 11 par l'intermédiaire de la tige 10 du piston du vérin 6. Cette rotation s'effectue, en fonctionnement de secours (les moyens de commande 1 sont sur la position secours), depuis une position externe 17c du balai 14, dite position de parking, et la position extrême droite 17b du balai 14, si la position de parking est à gauche de la vitre 17, ou gauche, si la position de parking est à droite de la vitre 17. Le vérin pneumatique 6 est de préférence un vérin pneumatique à double effet. Selon ce mode de réalisation de l'invention, le fonctionnement normal du système essuie-glace met en oeuvre le moteur électrique 3 et l'embrayage à indexage 4, et le fonctionnement de secours du système essuie-glace met en oeuvre le vérin pneumatique 6 et son distributeur 7. Les moyens essuie-glace 11 comportent au moins une lame 13, un balai 14, un bras 12, une came d'orientation 15 du balai dans le plan de la vitre 17 et une came de positionnement vertical 16 du bras 12. La lame 13 est en contact avec la vitre 17. Le balai 14 est articulé sur le bras 11 à une de ses extrémités, l'autre extrémité du bras étant solidaire de l'axe de rotation 9 par l'intermédiaire du support 18 de la came d'orientation 15 du balai. Une tringle 19 disposée libre en translation dans le bras 12 est actionnée en translation par la came d'orientation 15 du balai. Le mouvement de translation de cette tringle 19 est transmis à une articulation balai-bras 20 de manière à être transformé en un mouvement de rotation appliquée au balai 14. Il résulte de ce qui précède que l'orientation dans le plan de la vitre 17 du balai 14 est déterminée par le profil 15a de la surface de la came d'orientation 15 du balai en contact avec l'extrémité mobile en translation de la tringle 19. Le bras 12 des moyens essuie-glace est guidé verticalement par rapport à la vitre 17 à l'aide de la came de positionnement 16 du bras. Le profil 16a de la surface de la came de positionnement 16 du bras en contact avec le bras 12 des moyens essuie-glace détermine l'écart entre le balai 14 et la vitre 17 et donc l'effort d'appui de la lame 13 sur la vitre 17. La came d'orientation 15 du balai et la came de positionnement 16 du bras représentées à la figure 2 sont des cames du type à ressort et à galet. Il est évident que d'autres types de cames sont susceptible d'être utilisés. Les figures 3a et 3b représentent la came d'orientation 15 du balai et la came de positionnement 16 du bras. La came d'orientation du balai représentée est du type à fenêtre et ergot. L'orientation du balai 14 des moyens essuie-glace par rapport à la vitre 17 est obtenue par transformation du mouvement différentiel entre le bras 12 et la tringle 19 en un mouvement de rotation du balai. Le profil 15a de la surface de la came d'orientation 15 du balai est fontion de l'angle de positionnement du bras 12. Un déplacement angulaire donné du bras engendre un déplacement différentiel de la tringle 19. En mode de fonctionnement normal, l'ergot se déplace de la position extrême gauche 17a à la position extrême droite 17b. Il en résulte que suite à la transmission du déplacement de la tringle 19 dans le bras 12, l'orientation du balai dans le plan de la vitre 17 n'est pas fixe entre ses positions extrêmes. Les figures 4a et 4b sont ,respectivement, une vue de face et une vue en coupe latérale longitudinale de la vue précédente de la came d'orientation du balai et de la came de positionnement du bras. La figure 4c est une vue en coupe de la came de positionnement du bras. En plus du profil 15a de la came d'orientation du balai permettant d'orienter le balai, le profil à l'une 15c des extrémités de la came d'orientation est tel qu'il défini l'orientation du balai lorsque le bras est en position externe 17c, dite position de parking. Le profil 16a de la surface de la came de positionnement 16 du bras est fonction de la géométrie de la vitre 17, plus précisémment de son rayon de courbure. En plus du profil de la came de positionnement permettant d'orienter le bras 12 verticalement, le profil à l'une 16c des extrémités de la came de positionnement est tel qu'il défini la position externe 17c du balai, dite position de parking. Ce profil en extrémité de la surface de la came de positionnement est, par exemple, un méplat surélevé 16c (figure 4c), de manière à ce que la lame essuie-glace ne soit pas en contact avec la vitre 17 lorsque le bras est en position externe. La figure 5 est un schéma de cablage des moyens de commande 1 et des moyens actionneur 2 du système essuieglace de l'invention. Le schéma montre un cablage électrique 0-12 Volts et un cablage pneumatique 7,5 à 9 bars. On trouve sur cette figure 5 une commande marche-arrêt 41 et une commande arrosage manuel 42. Sont également représentés: le moteur électrique 3, l'embrayage à indexage 4, la pompe d'arrosage 5 le vérin pneumatique 6 et ses distributeurs 7. Les figures 6a, 6b et 7 représentent deux exemples de réalisation d'un embrayage à indexage 4 de l'invention. L'embrayage à indexage 4 a pour fonction de mettre le bras 12 des moyens essuis-glace 11 dans la position extrême gauche 17a ainsi que de connecter l'axe de rotation 9 du bras 12 aux moyens de tringlerie 8 par l'intermédiaire d'un axe de rotation 65. L'embrayage à indexage 4 est de type électromagnétique. Le but de l'embrayage à indexation 4 est d'imposer à l'axe de rotation 9 une rotation de manière à ce que, lors de la mise en marche, le balai 14 passe de la position externe 17c à la position extrême 17a tout en couplant l'axe de rotation 9 aux moyens de tringlerie 8. Pour ce faire, conformément au mode de réalisation représenté à la figure 6a, l'embrayage à indexage 4 comprend des moyens d'embrayage 61 électromagnétiques et des moyens d'indexage 62 mécaniques. Le déplacement en rotation est obtenu par une came d'indexage 63 et un ergot 64. Comme représenté sur la figure 6b du développée de 360 de la came d'indexage 63, au repos, l'ergot 64 occupe la position notée C correspodant à la position externe 17c du bras, dite position de parking. En mode de fonctionnement de secours du système essuie-glace, les moyens de tringlerie 8 ne sont pas connectés au bras 65 des moyens d'embrayage 61. En actionnant le vérin pneumatique 6, l'ergot 64 des moyens d'indexage 62 est susceptible de se déplacer entre la position notée C et la position notée B. Ces positions correspondent, respectivement, à la position externe 17c et à la position extrême droite 17b. Le balai essue-glace effectue donc un mouvement de va et vient entre ces deux positions. En mode de fonctionnement normal du système essuieglace, les moyens d'embrayage 61 sont alimentés et les moyens de tringlerie 8 sont connectés au bras 65 des moyens d'embrayage 61. Sous l'action du vérin pneumatique 6 l'ergot 64 passe alors de la position notée C à la position notée A, ce qui se traduit par une rotation relative entre le bras 65 des moyens d'embrayage 61 et l'axe de rotation 9 du bras 12. Le bras 12 a donc effectué un déplacement de la position externe 17c à la position extrême gauche 17a. Le déplacement de va et vient du bras entre les positions extrêmes, gauche 17a et droite 17b, est alors commandé par le moteur électrique 3. Conformément au mode de réalisation représenté à la figure 7, l'embrayage à indexage 4 comprend des moyens d'embrayage 71 électromagnétiques et des moyens d'indexage 72 mécaniques. Les moyens d'indexage 72 mécaniques sont constitués de deux surfaces planes 73, 74 réalisées, respectivement, à l'extrémité de l'axe de rotation 9 du bras 12 et à l'extrémité de l'axe de rotation 65. Ces deux surfaces planes 73, 74 se font face, mais sont décalées suite à un décalage de l'axe de rotation 9 du bras autour de l'axe longidudinal des axes de rotation 9, 65. Le déplacement de la position externe 17c à la position extrême gauche 17a est obtenu, lors de la mise sous tension des moyens d'embrayage, après positionnement des surfaces planes 73, 74 l'une contre l'autre. Pour venir se positionner l'une contre l'autre, l'axe de rotation 9 du bras de l'essuie-glace pivote autour de son axe longitudinal de manière à ce que le bras se déplace de la position externe 17c et à la position extrême gauche 17a. REVENDICATIONS 1. Système essuie-glace comportant des moyens de commande (1), des moyens actionneur (2) et des moyens essuie glace (11) caractérisé par un balai (14) se déplaçant entre une position extrême gauche (17a) et une position extrême droite (17b) en restant parallèle aux lignes d'écoulement de la vitre (17). 2. Système essuie-glace selon la revendication 1, dans lequel l'orientation, dans le plan de la vitre (17), du balai (14) est déterminée par le profil (15a) de la surface d'une came d'orientation (15) du balai en contact avec l'extrémité mobile d'une tringle (19) disposée libre en translation dans un bras (12) des moyens essuie-glace (11). 3. Système essuie-glace selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la position verticale, par rapport à la vitre (17), du bras (12) des moyens essuie-glace (11) est déterminée par le profil (16a) de la surface d'une came de positionnement (16) du bras en contact avec le bras (12) des moyens essuie-glace (11) de manière à déterminer l'effort d'appui de la lame (13) sur la vitre (17). 4. Système essuie-glace comportant des moyens de commande (1), des moyens actionneur (2) et des moyens essuie glace (11), avec ou sans lavage ou arrosage, caractérisé en ce que: - les moyens de commande (1) permettent de définir une position arrêt, une position marche avec ou sans arrosage et une position secours; et - les moyens actionneur (2) comportent deux moteurs électriques (21,22) couplés en permanence dans un seul sens de rotation à l'aide de roues libres (23,24), l'axe des deux roues libres étant relié à une vis sans fin (25) qui entraine une roue (26) en rotation avec une démultiplication importante, le mouvement de rotation ainsi obtenu étant transformé en un mouvement alternatif à l'aide de moyens de transformation (26), ledit mouvement alternatif déplaçant le balai (14) d'une position externe (17c) à une position extrême droite (17b) en passant par une position extrême gauche (17a) et inversement. 5. Système essuie-glace comportant des moyens de commande (1), des moyens actionneur (2) et des moyens essuie glace (11), avec ou sans lavage ou arrosage, caractérisé en ce que: - les moyens de commande (1) permettent de définir une position arrêt, une position marche avec ou sans arrosage et une position secours; et - les moyens actionneur (2) comportent un moteur électrique (3), un embrayage à indexage (4), une pompe d'arrosage (5), un vérin pneumatique (6) et son distributeur (7); moyens actionneurs dans lesquels: - le moteur électrique (3) délivre un mouvement de rotation transformé par des moyens à tringlerie (8) en mouvement de va et vient, droite gauche, entre une position extrême gauche (17a) et une position extrême droite (17b) du balai (14), le mouvement de va et vient étant repris ou non par l'embrayage à indexage (4) et étant transmis ou non au bras (12) des moyens essuie-glace (11) par l'intermédiaire d'un axe de rotation (9) solidaire de l'embrayage à indexage (4) ainsi que de la tige (10) du piston du vérin pneumatique (6); - la pompe d'arrosage (5) est actionnée par les moyens à tringlerie (8) de manière à pulvériser un liquide de lavage sur la vitre (17) en fonction du mouvement de va et vient, droite ou gauche, transmis au bras (12) des moyens essuie-glace (11); - le vérin pneumatique (6) et son distributeur (7) commandent la rotation de l'axe de rotation (9) du (bras (12) des moyens essuie-glace (11) par l'intermédiaire de la tige (10) du piston du vérin (6), ladite rotation s'effectuant, en fonction nement secours, depuis une position externe (17c) du balai (14), dite position de parking, et la position extrême droite (17b) du balai (14), si la position de parking est à gauche de la vitre (17), ou la position extrême gauche, si la position de parking est à droite de la vitre (17); et - le vérin pneumatique (6) est un vérin pneumatique à double effet. 6. Système essuie-glace selon la revendication 5, dans lequel la pompe d'arrosage (5) est une pompe à engrenages actionnée par le moteur électrique (3).