Brevet FR2890024A1 — publié le 20070302

MECANISME D'ENTRAINEMENT POUR DISPOSITIF D'ESSUYAGE A BALAYAGE ELLIPTIQUE La présente invention concerne un mécanisme d'entraînement permettant de transformer un mouvement de rotation axiale en un mouvement de balayage de type elliptique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des dispositifs d'essuyage de véhicules automobiles. Si les pare-brises des véhicules automobiles actuels tendent à devenir de plus en plus grands, les lunettes arrières ont quant à elles plutôt tendance à voir leurs dimensions se réduire sous l'effet notamment de contraintes esthétiques et/ou architecturales. Quoi qu'il en soit, les dispositifs d'essuyage qui sont associés à ce type de surfaces vitrées doivent aujourd'hui être compatibles avec ces évolutions. Or les dispositifs d'essuyage classiques, c'est-à- dire les mécanismes d'essuie-glace à balayage circulaire, s'avèrent dans la pratique particulièrement mal adaptés aux vitres dont la largeur est très nettement supérieure à la hauteur. On pense ici notamment aux lunettes arrières des véhicules automobiles modernes. C'est en effet la dimension la plus faible de la vitre qui conditionne la longueur du balai utilisable. Ainsi, si la hauteur de la lunette est faible, la surface d'essuyage sera réduite et le nettoyage ne pourra s'effectuer que localement. Pour remédier à cette difficulté, il est connu d'utiliser des dispositifs d'essuyage à balayage elliptique. Dans ce genre d'essuie-glace, le déplacement du balai d'essuyage s'effectue suivant une trajectoire sensiblement en forme de portion d'ellipse. Un tel déplacement est communément généré en utilisant un mécanisme d'entraînement capable de transformer un mouvement de rotation axiale en un mouvement elliptique. Le mécanisme d'entraînement consiste généralement en un système d'engrenage à deux étages, qui est monté dans un support rotatif à même d'être entraîné en rotation alternative par l'intermédiaire d'un axe d'entrée couplé à des moyens moteurs. L'axe de sortie du système d'engrenage supporte pour sa part le bras porte-balai du dispositif d'essuyage. Concrètement, l'engrenage en question est habituellement composé de trois roues dentées. On trouve tout d'abord une roue dentée fixe qui n'est pas solidaire du support rotatif mais qui est positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe d'entrée. On dispose ensuite d'une roue dentée médiane qui est supportée en rotation axiale par le support rotatif et qui engrène la roue fixe. On bénéficie enfin d'une roue dentée de sortie qui est elle aussi supportée en rotation axiale par le support rotatif, mais qui engrène quant à elle la roue médiane et qui supporte axialement l'axe de sortie du système. Ce type de dispositif d'essuyage à balayage elliptique présente toutefois l'inconvénient d'être particulièrement difficile à intégrer dans une carrosserie de véhicule automobile. Le point d'attache du bras portebalai se déplace en effet suivant un arc de cercle, puisqu'il se situe sur l'axe de sortie du système d'engrenage qui est lui même entraîné en rotation autour de l'axe d'entrée. Dès lors que le mécanisme d'entraînement est implanté à l'intérieur du véhicule, il est donc indispensable de ménager une découpe également en arc de cercle au niveau de la tôle et/ou de la vitre. Or en raison de son caractère véritablement bidimensionnel, une telle découpe nécessite une surface support importante qui n'est pas toujours disponible, notamment dans le cas d'un hayon arrière de véhicule automobile. Mais indépendant de cet aspect d'encombrement, une découpe en arc de cercle s'avère par ailleurs toujours difficile à étancher et relativement inesthétique. Aussi le problème technique à résoudre, par l'objet de la présente invention, est de proposer un mécanisme d'entraînement notamment pour dispositif d'essuyage à balayage elliptique, destiné à transformer un mouvement de rotation axiale en un mouvement de balayage de type elliptique, ledit mécanisme d'entraînement comportant un axe primaire apte à être entraîné en rotation axiale alternée, un support rotatif solidaire de l'axe primaire, une roue dentée fixe positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe primaire, au moins une roue dentée médiane supportée en rotation axiale par le support rotatif, une roue dentée de sortie supportée en rotation axiale par le support rotatif, et un axe secondaire solidaire de la roue de sortie, les roues dentées étant couplées une à une en engrènement, mécanisme d'entraînement qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en offrant notamment une capacité d'intégration sensiblement améliorée. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que le mécanisme d'entraînement comporte en outre un bras d'actionnement dont une extrémité est solidaire de l'axe secondaire, et dont l'autre extrémité est apte à être couplée fixement, en un point dit de fixation, à un organe destiné à être déplacé suivant un mouvement de balayage elliptique, et en ce que le ratio entre d'une part la distance séparant l'axe secondaire et le point de fixation, et d'autre part 1'entraxe séparant l'axe primaire et ledit axe secondaire, est compris entre 0,80 et 1,40, et de préférence entre 0,98 et 1,18. Le bras d'actionnement constitue en fait une pièce intermédiaire entre le point de sortie classique du mécanisme d'entraînement, à savoir l'axe secondaire, et l'organe amovible destiné à être déplacé suivant une trajectoire elliptique. Cette pièce intermédiaire est remarquable en ce qu'elle est dimensionnée proportionnellement à 1'entraxe du système d'engrenage, c'est-à-dire à la distance s'étendant entre l'axe primaire et l'axe secondaire du mécanisme d'entraînement. Le ratio retenu est tel qu'il génère un déplacement sensiblement en ligne droite du point de fixation, lorsque le bras d'actionnement est activé suite à la mise en uvre du mécanisme d'entraînement, par des moyens moteurs par exemple. L'invention telle qu'ainsi définie présente donc l'avantage de pouvoir disposer en sortie de mécanisme d'entraînement, d'un point de fixation se déplaçant suivant une trajectoire sensiblement linéaire, et non plus curviligne comme dans l'état de la technique. Cette caractéristique permet tout d'abord une intégration plus aisée du mécanisme d'entraînement, étant donné qu'une implantation interne ne requiert qu'une simple découpe en forme de segment de droite, et par conséquent qu'une surface support extrêmement réduite. C'est particulièrement manifeste pour une application de type dispositif d'essuyage, dans le cas d'une intégration à l'intérieur d'un hayon arrière de véhicule automobile. Une découpe linéaire s'avère par ailleurs significativement plus facile à étancher qu'une découpe en arc de cercle. Là encore, l'intérêt est évident pour une application en tant que composant d'un dispositif d'essuyage de véhicule automobile, puisqu'une voiture est naturellement vouée à évoluer dans des conditions climatiques parfois difficiles. Enfin, une découpe linéaire apparaît en outre incomparablement plus discrète d'un point de vue visuel qu'une découpe en arc de cercle, et donc davantage esthétique. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description, donnée à limitatif, est destinée à mieux quoi consiste l'invention et comment réalisée. Elle est par ailleurs donnée dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est dispositif d'essuyage l'invention. Les figures 2 à 6 illustrent de manière schématique le fonctionnement du dispositif d'essuyage de la figure 1. La figure 2 représente plus particulièrement le dispositif d'essuyage en position arrêt fixe. La figure 3 montre quant à elle le dispositif d'essuyage en début de phase de balayage. La figure 4 fait apparaître le dispositif d'essuyage en milieu de phase de balayage. titre faire d'exemple non comprendre en elle peut être en référence aux une vue de dessus en à balayage elliptique coupe d'un conforme à La figure 5 représente le dispositif d'essuyage en phase finale de balayage. La figure 6 montre le dispositif d'essuyage en position opposée arrêt fixe. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. Les figures 1 à 6 illustrent une lunette arrière 100 de véhicule automobile, à la partie inférieure de laquelle est implanté un dispositif d'essuyage à balayage elliptique 1 qui intègre un mécanisme d'entraînement 10 conforme à l'invention. Il est à noter qu'il s'agit ici d'un exemple d'application véritablement typique pour une cinématique de balayage elliptique, en ce sens que la hauteur extrêmement faible de la lunette 100, comparativement à sa largeur, rend inadéquate toute cinématique de balayage circulaire. Par ailleurs, on remarque sur les figures 2 à 6 que la surface d'essuyage 101 a été matérialisée sur la lunette 100, afin de bien faire ressortir la nature elliptique du balayage. Quoi qu'il en soit, dans cet exemple particulier de réalisation choisi uniquement à titre d'exemple, le dispositif d'essuyage 1 est tout d'abord doté de moyens moteurs 2 qui sont à même de générer un mouvement rotatif de va-et-vient. Ces moyens moteurs 2 se présentent concrètement sous la forme d'un moto- réducteur 3 dont les carters de protection intègrent avantageusement des pattes d'ancrage non visibles ici. Le dispositif d'essuyage 1 est également pourvu d'un mécanisme d'entraînement 10 qui est quant à lui en mesure d'engendrer un mouvement elliptique, à partir du mouvement de rotation axiale générée par les moyens moteurs 2. Ainsi qu'on peut le voir clairement sur la figure 1, ce mécanisme d'entraînement 10 comprend en premier lieu un axe primaire 20 qui est destiné à être entraîné en déplacement par les moyens moteurs 2, suivant bien évidement un mouvement de rotation alternatif. A cet égard, on observe de manière particulièrement avantageuse que l'axe primaire 20 est ici directement constitué par l'axe de sortie du moto-réducteur 3. Le mécanisme d'entraînement 10 comporte ensuite un support rotatif 30 qui est solidaire de l'axe primaire 20. Dans cet exemple de réalisation, le support rotatif 30 est en fait constitué d'un flasque principal 31 formant véritablement support, auquel est solidarisé un flasque secondaire 32 formant essentiellement couvercle. Mais le mécanisme d'entraînement 10 dispose également d'une roue dentée fixe 40 qui est solidarisée au moto-réducteur 3 par des vis 41, et qui est positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe primaire 20, tout en étant indépendante de ce dernier. Le mécanisme d'entraînement 10 est doté par ailleurs d'une roue dentée médiane 50 qui est supportée en rotation axiale par le support rotatif 30 et qui coopère par engrènement avec la roue fixe 40. Ainsi qu'on peut le voir précisément à la figure 1, la roue dentée médiane 50 est concrètement montée libre en rotation autour d'un axe 51 dont les extrémités sont respectivement solidaires du flasque principal 31 et du flasque secondaire 32. Le mécanisme d'entraînement 10 est pourvu en outre d'une roue dentée de sortie 60 qui est supportée en rotation axiale par le support rotatif 30 et qui coopère par engrènement avec la roue médiane 50. Comme cette dernière, la roue dentée de sortie 60 est montée libre en rotation entre le flasque principal 31 et le flasque secondaire 32. La figure 1 montre aussi que le mécanisme d'entraînement 10 comprend également un axe secondaire 70 qui est solidaire de la roue de sortie 60, de manière à pouvoir être entraîné en rotation lors de la mise en oeuvre du système d'engrenage. Conformément à l'objet de la présente invention, le mécanisme d'entraînement 10 comporte en outre un bras d'actionnement 80 dont une extrémité 81 est solidaire de l'axe secondaire 70, et dont l'autre extrémité 82 est en mesure d'être couplée fixement à un organe amovible, en un point dit de fixation 83 qui est matérialisé ici par un axe en pointillés. Même si cela n'est pas visible à la figure 1, on observe sur les autres figures 2 à 6 que l'organe amovible en question est en l'occurrence constitué par un bras porte-balai 5 tout à fait standard, qui supporte à son extrémité un balai d'essuyage 6 tout aussi conventionnel. Quoi qu'il en soit, la longueur du bras d'actionnement 80 est choisi proportionnellement à l'entraxe du système d'engrenage. Plus précisément, l'ensemble est agencé de manière à ce que le ratio entre, d'une part, la distance séparant l'axe secondaire 70 et le point de fixation 83 porté par le bras d'actionnement 80, et d'autre part, l'entraxe séparant l'axe primaire 20 et ledit axe secondaire 70, soit compris entre 0,80 et 1,40, et de préférence entre 0,98 et 1,18. Selon une caractéristique de l'invention, le bras d'actionnement 80 est pourvu d'un arbre support 90 qui est ici tout particulièrement destiné à recevoir le bras porte-balai. Bien entendu, l'arbre support 90 est logiquement ménagé à l'endroit précis du point de fixation 83, afin qu'il puisse décrire une trajectoire sensiblement linéaire lors de la mise en oeuvre du mécanisme d'entraînement 10. A cet égard, on remarque sur la figure 1 qu'une découpe a été ménagée à travers la lunette arrière 100 afin de permettre la translation horizontale de l'arbre support 90 lors de la mise en oeuvre du mécanisme d'entraînement 10. Cette découpe se présente sous la forme d'une fente 102 qui apparaît ici en coupe longitudinale. Les figures 2 à 6 schématisent avantageusement le 15 fonctionnement du dispositif d'essuyage 1 qui est illustré en détail à la figure 1. Conformément à la figure 2, en position arrêt fixe, le dispositif d'essuyage 1 s'étend pratiquement à l'horizontale à la base de la lunette arrière 100. On remarque notamment que le bras d'actionnement 80 est sensiblement aligné avec le bras porte-balai 5 d'une part, et avec le mécanisme d'entraînement 10 d'autre part. Cela signifie en d'autres termes que le point de liaison 7 entre le balai d'essuyage 6 et le bras porte-balai 5, l'arbre support 90 unissant ledit bras porte-balai 5 et le bras d'actionnement 80, l'axe secondaire 70 reliant ledit le bras d'actionnement 80 et le support rotatif 30, et l'axe primaire 20 sont positionnés suivant sensiblement une droite. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 3, en début de phase de balayage, le support rotatif 30 est entraîné en rotation via l'axe primaire 20, par les moyens moteurs 2 non représentés ici pour d'évidentes raisons de clarté. L'axe secondaire 70 commence alors à décrire une trajectoire circulaire qui est matérialisée sur les différents schémas par un arc de cercle 71. Concomitamment, le bras d'actionnement 80 est lui aussi entraîné en déplacement rotatif, mais dans un sens opposé à la rotation du support rotatif 30 grâce à l'agencement particulier du système d'engrenage qui compose le mécanisme d'entraînement 10. Cette mise en rotation s'effectue dans le cas présent par l'intermédiaire de l'axe secondaire 70. Comme le bras porte-balai 5 est solidaire du bras d'actionnement 80, il se produit alors un déplacement du balai d'essuyage 6 suivant une trajectoire sensiblement elliptique qui est matérialisée ici par le trait 8 en forme de portion d'ellipse. Il est à noter que la trajectoire en question correspond plus précisément à celle suivie par le point de liaison 7 qui unit le balai d'essuyage 6 au bras porte-balai 5. Le redressement du bras d'actionnement 80 se poursuit jusqu'en milieu de phase de balayage, conformément à la figure 4. Le point de liaison 7, l'arbre support 90, l'axe secondaire 70 et l'axe primaire 20 sont alors à nouveau alignés mais dans un ordre différent de l'arrêt fixe de la figure 2. En fait, à ce moment précis, le bras d'actionnement 80 et le support rotatif 30 sont sensiblement superposés. En abordant la dernière partie de la phase de balayage comme sur la figure 5, le bras d'actionnement 80 se déploie de plus en plus par rapport au support rotatif 30 au fur et à mesure que ce dernier pivote, générant ainsi le déplacement elliptique du balai d'essuyage 6. La figure 6 fait quant à elle apparaître le dispositif d'essuyage 1 en position opposée arrêt fixe. Le positionnement de ses différents éléments constitutifs est alors sensiblement symétrique par rapport à la position arrêt fixe représentée à la figure 2. On observe clairement aux figures 2 à 6 que pendant toute la phase de balayage, l'arbre support 90 décrit avantageusement une trajectoire sensiblement linéaire qui est matérialisée ici par un segment de droite 91. Cela signifie que la fente 102 qui est ménagée à travers la lunette arrière 100 pour permettre le déplacement de l'arbre support 90 mais qui n'est pas visible sur ces schémas là encore pour des raisons de clarté, s'étend précisément au niveau du segment de droite 91. Conformément à cet exemple particulier de réalisation, le dispositif d'essuyage à balayage elliptique 1 est pleinement en mesure d'être intégré derrière une paroi, dès lors que cette dernière est pourvue d'une fente 102 permettant le passage et la mobilité de l'arbre support 90. Selon une particularité de l'invention, le dispositif d'essuyage à balayage elliptique 1 peut alors être avantageusement doté de moyens de sécurité à même d'obturer chaque portion libre de la fente 102, quelle que soit la position de l'arbre support 90 le long de ladite fente 102. L'objectif est avant tout d'interdire l'introduction d'objets et/ou de doigts dans la fente 102, afin d'éviter tout risque de détérioration du mécanisme d'entraînement 10 et/ou de blessure pour les usagers. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif d'essuyage à balayage elliptique 1 peut également être pourvu de moyens d'étanchéité aptes à étancher chaque portion libre de la fente 102, quelle que soit la position de l'arbre support 90 le long de ladite fente 102. Le but est ici d'empêcher la dégradation du mécanisme d'entraînement 10, en le préservant des intempéries et autres salissures. Il est entendu que ces deux dernières particularités peuvent être présentes individuellement ou en combinaison, mais aussi qu'un même organe peut très bien remplir à la fois la fonction de sécurité et celle d'étanchéité. Il est à noter par ailleurs que la locution 10 portion libre désigne ici toute partie de la fente 102 qui n'est pas occupée par l'arbre support 90. Bien entendu, l'invention concerne également tout véhicule automobile doté d'au moins un dispositif d'essuyage à balayage elliptique 1 tel que précédemment décrit. A cet égard, il est à noter que bien que l'exemple d'application choisi concerne une lunette arrière 100, l'invention peut être utilisée indifféremment pour toute surface vitrée d'un véhicule automobile, et notamment son pare-brise avant. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'entraînement (10) notamment pour dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1), destiné à transformer un mouvement de rotation axiale en un mouvement de balayage de type elliptique, ledit mécanisme d'entraînement (10) comportant un axe primaire (20) apte à être entraîné en rotation axiale alternée, un support rotatif (30) solidaire de l'axe primaire (20), une roue dentée fixe (40) positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe primaire (20), au moins une roue dentée médiane (50) supportée en rotation axiale par le support rotatif (30), une roue dentée de sortie (60) supportée en rotation axiale par le support rotatif (30), et un axe secondaire (70) solidaire de la roue de sortie (60), les roues dentées (40, 50, 60) étant couplées une à une en engrènement, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (10) comporte en outre un bras d'actionnement (80) dont une extrémité (81) est solidaire de l'axe secondaire (70), et dont l'autre extrémité (82) est apte à être couplée fixement, en un point dit de fixation (83), avec un organe destiné à être déplacé suivant un mouvement de balayage elliptique, et en ce que le ratio entre d'une part la distance séparant l'axe secondaire (70) et le point de fixation (83), et d'autre part l'entraxe séparant l'axe primaire (20) et ledit axe secondaire (70), est compris entre 0,80 et 1, 40, et de préférence entre 0,98 et 1,18. 2. Mécanisme d'entraînement (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras d'actionnement (80) comporte un arbre support (90) qui est ménagé au point de fixation (83) et qui est apte à recevoir l'organe destiné à être déplacé suivant un mouvement de balayage elliptique. 3. Dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1), comportant des moyens moteurs (2) aptes à générer un mouvement de rotation alternatif, ainsi qu'un bras porte-balai (5) à l'extrémité duquel est monté un balai d'essuyage (6), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme d'entraînement (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, en ce que les moyens moteurs (2) sont couplés à l'axe d'actionnement primaire (20), et en ce que le bras porte-balai (5) est solidaire du bras d'actionnement (80). 4. Dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est apte à être intégré derrière une paroi pourvue d'une fente (102) permettant le passage et la mobilité de l'arbre support (90), et en ce qu'il comporte des moyens de sécurité aptes à obturer chaque portion libre de la fente (102), quelle que soit la position de l'arbre support (90) le long de ladite fente (102). 5. Dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est apte à être intégré derrière une paroi pourvue d'une fente (102) permettant le passage et la mobilité de l'arbre support (90), et en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité aptes à étancher chaque portion libre de ladite fente (102), quelle que soit la position de l'arbre support (90) le long de ladite fente (102). 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5.