Brevet FR2887832A1 — publié le 20070105

MECANISME D'ENTRAINEMENT NOTAMMENT POUR DISPOSITIF D'ESSUYAGE A BALAYAGE ELLIPTIQUE La présente invention concerne un mécanisme d'entraînement permettant de transformer un mouvement de rotation axial en un mouvement de balayage de type elliptique, un dispositif d'essuyage comportant un tel mécanisme et un véhicule automobile comportant un tel dispositif d'essuyage. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des dispositifs d'essuyage de véhicule automobile. 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 suivant une trajectoire sensiblement en forme d'ellipse, est communément généré en utilisant un mécanisme d'entraînement capable de transformer un mouvement de rotation axial en un mouvement elliptique. Un tel 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 supportant pour sa part le bras porte-balai du dispositif d'essuyage. Concrètement, l'engrenage en question est habituellement composé de trois roues dentées. Une roue dentée fixe qui n'est pas solidaire du support rotatif est positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe d'entrée. Une roue dentée médiane est supportée en rotation axiale par le support rotatif et qui engrène la roue fixe. Enfin une roue dentée de sortie est elle aussi supportée en rotation axiale par le support rotatif, engrène quant à elle la roue médiane et supporte axialement l'axe de sortie du système. Ce type de dispositif d'essuyage à balayage elliptique présente toutefois l'inconvénient d'être particulièrement onéreux, étant donné que le mécanisme d'entraînement est généralement spécifique à chaque application. En effet, c'est l'entraxe entre l'axe d'entrée et l'axe de sortie du mécanisme en question qui fixe le ratio entre le petit et le grand diamètre de la trajectoire elliptique. Ainsi lorsque les dimensions d'une lunette arrière change d'un véhicule à l'autre, il est indispensable de modifier le système d'engrenage pour adapter au mieux l'entraxe en vue de maximiser la surface d'essuyage effective. Si les moyens moteurs, le bras support et le balai d'un dispositif d'essuyage peuvent à priori être standardisés, ce n'est pas le cas du mécanisme d'entraînement intermédiaire, ce qui n'est au final pas sans conséquence en matière de coût. 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, comportant un axe d'actionnement primaire destiné à être entraîné en rotation alternée, un support rotatif solidaire de l'axe d'actionnement primaire, une roue dentée fixe positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe d'actionnement 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 d'actionnement secondaire solidaire de la roue de sortie, les roues dentées étant couplées une à une en engrènement et formant un engrenage à deux étages, mécanisme d'entraînement qui permet d'éviter les problèmes de l'état de la technique en offrant notamment un coût de fabrication sensiblement réduit. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que le support rotatif comporte deux éléments supports qui sont respectivement porteurs des deux étages de l'engrenage, et en ce que les deux éléments supports sont aptes à être disposés l'un par rapport à l'autre suivant au moins deux positions angulaires distinctes dans lesquelles les roues dentées sont couplées en engrènement de manière effective. Ainsi, le mécanisme d'entraînement dispose d'une structure à géométrie variable qui permet de changer la disposition relative des deux éléments constitutifs du support rotatif, dans le but de faire varier le positionnement angulaire des deux étages de l'engrenage, et ainsi modifier l'entraxe du système. L'entraxe d'un mécanisme d'entraînement donné peut ainsi varier entre deux valeurs extrêmes, à savoir une valeur maximale correspondant à un alignement des axes des trois roues dentées, et une valeur minimale correspondant à un rapprochement des deux étages de l'engrenage avec positionnement de la roue de sortie au plus près de la roue fixe. L'invention telle qu'ainsi définie présente l'avantage de pouvoir modifier la cinématique de balayage elliptique d'un dispositif d'essuyage, sans avoir à changer ni les roues dentées ni les flasques du support rotatif. Cela permet par conséquent à un même essuie-glace de pouvoir être monté sur des véhicules différents. Cette caractéristique confère à un dispositif d'essuyage conforme à l'invention, une capacité de standardisation de nature à faire baisser significativement son coût. L'invention permet également d'optimiser la cinématique de balayage elliptique. Il est en effet possible d'adapter précisément l'entraxe aux dimensions effectives de la surface à essuyer, et d'adopter notamment la valeur théorique optimale permettant d'obtenir une surface d'essuyage maximale. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le mécanisme d'entraînement étant conçu de façon unique, les calculs de tenue mécanique et de dimensionnement cinématique ne sont réalisés qu'une seule fois, même si le mécanisme en question est susceptible d'être utilisé dans une pluralité d'applications différentes en fonction de la valeur d'entraxe finalement retenue. La présente invention concerne également un dispositif d'essuyage à balayage elliptique, comportant des moyens moteurs aptes à générer un mouvement de rotation alternatif, ainsi qu'un bras porte-balai à l'extrémité duquel est monté un balai d'essuyage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme d'entraînement et en ce que les moyens moteurs sont couplés à l'axe d'actionnement primaire, et en ce que le bras porte-balai est solidaire de l'axe d'actionnement secondaire. 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 titre d'exemple non limitatif, est destinée à mieux faire comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Elle est par ailleurs donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 illustre une lunette arrière de véhicule automobile, qui est équipée d'un dispositif d'essuyage à balayage elliptique intégrant un mécanisme d'entraînement conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective latérale qui fait apparaître uniquement le dispositif d'essuyage de la figure 1. La figure 3 constitue une vue similaire figure 2, mais en perspective de dessus. La figure 4 représente l'engrenage du mécanisme d'entraînement équipant le dispositif d'essuyage des figures 1 à 3, les trois roues dentées étant positionnées avec un entraxe maximum. La figure 5 est une vue similaire à la figure 4, mais avec les trois roues dentées de l'engrenage positionnées avec un entraxe réduit. La figure 6 constitue une vue similaire aux figures 4 et 5, mais avec les trois roues dentées 10 positionnées avec un entraxe minimum. La figure 7 montre en perspective un premier exemple de mécanisme d'entraînement, dans lequel le positionnement angulaire des éléments supports permet de disposer les trois roues dentées conformément à la figure 4. La figure 8 est une vue similaire à la figure 7, mais suivant une perspective opposée. La figure 9 fait apparaître le mécanisme d'entraînement des figures 7 et 8, mais avec les éléments supports immobilisés en pivotement par des moyens de blocage. La figure 10 illustre en perspective un second exemple de mécanisme d'entraînement, dans lequel le positionnement angulaire des éléments supports permet de disposer les trois roues dentées conformément à la figure 5, et dans lequel les éléments supports sont immobilisés en pivotement par des moyens de blocage. La figure 11 représente en perspective un troisième exemple de mécanisme d'entraînement, dans lequel le positionnement angulaire des éléments supports permet de disposer les trois roues dentées conformément à la figure 6, et dans lequel les éléments supports sont immobilisés en pivotement par des moyens de blocage. La figure 12 est une vue similaire à la figure 11, mais suivant une perspective opposée. 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. La figure 1 représente une lunette arrière 200 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 30 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 200, comparativement à sa largeur, rend inadéquate toute cinématique de balayage circulaire. Pour illustrer la pertinence de la cinématique elliptique dans ce cas de figure, les surfaces d'essuyage 210, 220 résultant respectivement de ces deux sortes de balayage ont été matérialisées conjointement sur la lunette 200 visible à la figure 1. On observe à cet égard la supériorité dimensionnelle de la surface elliptique 210 par rapport à son homologue circulaire 220. Et on remarque également l'extension du balai d'essuyage 100 aux positions arrêt fixe et opposé arrêt fixe, par contraste avec la hauteur d'essuyage en partie médiane. Conformément aux figures 1 à 3, dans cet exemple de réalisation choisi uniquement à titre d'exemple, le dispositif d'essuyage 1 est tout d'abord doté de moyens moteurs 10 qui sont à même de générer un mouvement rotatif de va-et-vient. Ces moyens moteurs 10 comportent un moto-réducteur 11 dont les carters de protection intègrent des pattes d'ancrage 12, 13, 14 équivalentes à celles d'une platine support. Le dispositif d'essuyage 1 est également pourvu d'un axe d'actionnement primaire 20 qui est destiné à être entraîné en déplacement par les moyens moteurs 10, suivant un mouvement de rotation alternatif. A cet égard on observe que l'axe d'actionnement primaire 20 est ici directement constitué par l'axe de sortie du moto-réducteur 11. Le dispositif d'essuyage 1 comporte en outre un mécanisme d'entraînement 30 qui est à même de générer un mouvement elliptique, en combinaison avec la rotation de l'axe d'actionnement primaire 20. Comme représenté aux autres figures 4 à 12, ce mécanisme d'entraînement 30 comprend tout d'abord un support rotatif 40 qui est solidaire de l'axe d'actionnement primaire 20. Mais le mécanisme d'entraînement 30 comporte en outre une roue dentée fixe 50 qui est positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe d'actionnement primaire 20. Le mécanisme d'entraînement 30 est doté ensuite d'une roue dentée médiane 60 qui est supportée en rotation axiale par le support rotatif 40 et qui coopère par engrènement avec la roue fixe 50. Enfin, le mécanisme d'entraînement 30 est pourvu d'une roue dentée de sortie 70 qui est supportée en rotation axiale par le support rotatif 40 et qui coopère par engrènement avec la roue médiane 60. L'ensemble est par ailleurs agencé de manière à ce que les trois roues dentées 50, 60, 70 forment un engrenage à deux étages. Le dispositif d'essuyage 1 comprend en outre un axe d'actionnement secondaire 80 qui est solidarisé à la roue de sortie 70, de manière à pouvoir être entraîné en rotation par le mécanisme d'entraînement 30. L'exemple de réalisation représenté ne prévoit qu'une seule roue médiane 60. Cependant on pourrait prévoir plusieurs roues médianes 60 en fonction de l'écart que l'on souhaite obtenir entre les axes d'actionnement respectivement primaire 20 et secondaire 80. Le dispositif d'essuyage 1 dispose par ailleurs d'un bras porte-balai 90 qui est solidaire de l'axe d'actionnement secondaire 80 et qui est ici tout à fait standard. Le dispositif d'essuyage 1 est doté enfin d'un balai d'essuyage 100 qui est monté à l'extrémité du bras porte-balai 90 et qui est tout aussi standard. Conformément à l'objet de la présente invention, et ainsi qu'on peut le voir aux figures 7 à 12, le support rotatif 40 comporte deux éléments supports 41, 42 dont l'un 41 est porteur d'un étage de l'engrenage, et dont l'autre 42 est porteur de la roue restante 70 de l'engrenage. L'ensemble est par ailleurs configuré de façon à ce que les deux éléments supports 41, 42 soient en mesure d'être disposés l'un par rapport à l'autre suivant au moins deux positions angulaires distinctes dans lesquelles les trois roues dentées 50, 60, 70 sont couplées en engrènement de manière effective. Selon une particularité de ce mode de réalisation, les deux éléments supports 41, 42 sont montés pivotants l'un par rapport à l'autre suivant un axe colinéaire à l'axe de rotation X de la roue médiane 60. Par ailleurs, le dispositif d'essuyage 1 est doté en outre de moyens de blocage 110 qui sont à même d'immobiliser le pivotement relatif entre les éléments supports 41, 42 en question. Conformément à une autre particularité de ce mode de réalisation, visible aux figures 9 à 12, les moyens de blocage 110 comportent au moins un élément bloquant 111, 112, 113 qui est apte, d'une part, à s'emboîter avec au moins une portion sensiblement complémentaire d'au moins un des deux éléments supports 41, 42, suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de pivotement X desdits éléments supports 41, 42, et d'autre part, à être solidarisé à au moins un des deux éléments supports 41, 42. Il est à noter que dans le cas où un élément bloquant 111, 112, 113, d'une part, ne coopère par emboîtement qu'avec un seul des deux éléments supports 41, 42, et d'autre part, n'est fixé qu'à un seul desdits éléments supports 41, 42, l'emboîtement et la fixation doivent s'opérer respectivement sur chacun des deux éléments supports 41, 42 considérés isolément. Il est entendu que la solidarisation de chaque élément bloquant 111, 112, 113 peut être réalisée par toute technique de fixation connue, comme par exemple par vissage et/ou rivetage et/ou clipsage et/ou bouterollage et/ou soudure et/ou collage. Dans une variante non représentée du mode de réalisation, les deux éléments supports 41, 42 sont amovibles l'un par rapport à l'autre, et le dispositif d'essuyage comporte des moyens de fixation à même de solidariser ensemble lesdits éléments supports. Bien entendu, l'ensemble est agencé de manière à ce que les trois roues dentées 50, 60, 70 soient systématiquement en prise dès lors que les éléments supports 41, 42 sont solidarisés ensemble par les moyens de fixation. Dans ce cas de figure, les deux éléments supports 41, 42 sont à la base structurellement indépendants l'un de l'autre. Mais ils n'en présentent pas moins la capacité de pouvoir être couplés ensemble suivant au moins deux positions angulaires distinctes, de telle sorte que les trois roues dentées 50, 60, 70 coopèrent en engrènement de manière effective. De façon analogue à ce qui a été dit précédemment, les moyens de fixation peuvent être de tout type connu sachant que la solidarisation peut s'opérer notamment par vissage et/ou rivetage et/ou clipsage et/ou bouterollage et/ou soudure et/ou collage. Il est à noter par ailleurs que chaque fixation réalisée peut être réversible ou non. Selon une particularité de cette variante de réalisation, les moyens de fixation sont dotés d'au moins un élément de liaison qui est à même d'être solidarisé aux deux éléments supports 41, 42. Cette caractéristique signifie que la solidarisation entre les deux éléments supports 41, 42 n'est pas forcément réalisée de manière directe, mais qu'elle peut s'effectuer indirectement au moyen d'au moins une pièce intermédiaire, en l'occurrence un élément de liaison. Conformément à une autre particularité de la variante de réalisation, au moins un élément de liaison est en mesure de s'emboîter avec au moins une portion sensiblement complémentaire d'au moins un des deux éléments supports 41, 42, suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de pivotement X desdits éléments supports 41, 42. Cette caractéristique permet de faciliter un bon positionnement angulaire entre les deux éléments supports 41, 42, l'emboîtement réalisé consistant en quelque sorte en un pré positionnement. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif d'essuyage sont pourvus de moyens d'indexation qui sont à même de positionner précisément les deux éléments supports 41, 42 l'un par rapport à l'autre, suivant au moins deux positions angulaires distinctes dans lesquelles les trois roues dentées 50, 60, 70 sont couplées en engrènement de manière effective. Il est à noter que la fonction des moyens d'indexation peut être assurée notamment par les moyens de blocage et/ou par les moyens de fixation, suivant que les éléments supports 41, 42 sont respectivement pivotants ou amovibles l'un par rapport à l'autre. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le support rotatif 40 forme boîtier autour des roues dentées 50, 60, 70 de l'engrenage. On remarque par ailleurs qu'il est possible de réaliser un boîtier ayant à la fois une fonction de cache et une fonction d'étanchéité. Les figures 7 à 9 illustrent plus particulièrement le mécanisme d'entraînement 30 dans une disposition permettant de profiter de l'entraxe maximum, les axes des trois roues dentées 50, 60, 70 étant alors parfaitement alignés conformément à la figure 4. Les moyens de blocage 110, qui sont chargés d'immobiliser les éléments supports 41, 42 dans une position relative sensiblement linéaire, sont constitués par un unique élément bloquant 111. Ce dernier est emboîté autour de trois portions bombées qui sont respectivement ménagées de manière concentrique autour des axes des roues dentées 50, 60, 70, et il est par ailleurs solidarisé uniquement à l'élément support 42 au moyen d'un rivet 114. Le mécanisme d'entraînement 30 de la figure 10 bénéficie quant à lui d'une géométrie permettant d'avoir un entraxe réduit, les axes des trois roues dentées 50, 60, 70 étant alors légèrement décalés conformément à la figure 5. Les moyens de blocage 110 sont toujours constitués par un unique élément bloquant 112 qui comme son homologue des figures 7 à 9 est emboîté autour des trois portions bombées précédemment définies, et il est lui aussi solidarisé uniquement à l'élément support 42 par l'intermédiaire d'un rivet 114. Le mécanisme d'entraînement 30 visible aux figures 11 et 12 est quant à lui remarquable en ce qu'il possède une géométrie lui permettant d'avoir un entraxe minimum, les axes des trois roues dentées 50, 60, 70 étant alors regroupés conformément à la figure 6. Les moyens de blocage 110 se présentent ici sous la forme d'un unique élément bloquant 113 qui est emboîté autour des trois portions bombées des éléments supports 41, 42, et qui est lui aussi solidarisé uniquement à l'élément support 42 au moyen d'un rivet 114. 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, l'invention peut à priori être indifféremment utilisée pour toute surface vitrée d'un véhicule automobile, et notamment le pare-brise avant. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'entraînement (30) notamment pour dispositif d'essuyage (1) à balayage elliptique, comportant un axe d'actionnement primaire (20) destiné à être entraîné en rotation alternée, un support rotatif (40) solidaire de l'axe d'actionnement primaire (20), une roue dentée fixe (50) positionnée de manière coaxiale par rapport à l'axe d'actionnement primaire (20), au moins une roue dentée médiane (60) supportée en rotation axiale par le support rotatif (40), une roue dentée de sortie (70) supportée en rotation axiale par le support rotatif (40), et un axe d'actionnement secondaire (80) solidaire de la roue de sortie (70), les roues dentées (50, 60, 70) étant couplées une à une en engrènement et formant un engrenage à deux étages, caractérisé en ce que le support rotatif (40) comporte deux éléments supports (41, 42) qui sont respectivement porteurs des deux étages de l'engrenage, et en ce que les deux éléments supports (41, 42) sont aptes à être disposés l'un par rapport à l'autre suivant au moins deux positions angulaires distinctes dans lesquelles les roues dentées (50, 60, 70) sont couplées en engrènement de manière effective. 2. Mécanisme d'entraînement (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une unique roue dentée médiane (60) qui coopère par engrènement avec respectivement la roue fixe (50) d'une part et la roue de sortie (70) d'autre part, en ce que l'un des éléments supports (41, 42) est porteur d'un des étages de l'engrenage, et en ce que l'autre élément support (41, 42) est porteur de la roue restante (50, 70) de l'engrenage. 3. Mécanisme d'entraînement (30) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux éléments supports (41, 42) sont montés pivotants l'un par rapport à l'autre suivant un axe colinéaire à l'axe de rotation d'une roue médiane (60), et en ce que ledit dispositif d'essuyage (1) comporte en outre des moyens de blocage (110) aptes à immobiliser le pivotement relatif entre lesdits éléments supports (41, 42) . 4. Mécanisme d'entraînement (30) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de blocage (110) comportent au moins un élément bloquant (111, 112, 113) qui est apte, d'une part, à s'emboîter avec au moins une portion sensiblement complémentaire d'au moins un des deux éléments supports (41, 42), suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de pivotement (X) desdits éléments supports (41, 42), et d'autre part, à être solidarisé à au moins un des deux éléments supports (41, 42). 5. Mécanisme d'entraînement (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux éléments supports (41, 42) sont amovibles l'un par rapport à l'autre, et en ce que ledit mécanisme d'entraînement (30) comporte en outre des moyens de fixation aptes à solidariser ensemble lesdits éléments supports (41, 42). 6. Mécanisme d'entraînement (30) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent au moins un élément de liaison qui est apte à être solidarisé aux deux éléments supports (41, 42). 7. Mécanisme d'entraînement (30) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un élément de liaison est apte à s'emboîter avec au moins une portion sensiblement complémentaire d'au moins un des deux éléments supports (41, 42), suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de pivotement (X) desdits éléments supports (41, 42). 8. Mécanisme d'entraînement (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'indexation aptes à positionner précisément les deux éléments supports (41, 42) l'un par rapport à l'autre, suivant au moins deux positions angulaires distinctes dans lesquelles les trois roues dentées (50, 60, 70) sont couplées en engrènement de manière effective. 9. Mécanisme d'entraînement (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support rotatif (40) forme boîtier autour des roues dentées (50, 60, 70) de l'engrenage. 10. Dispositif d'essuyage (1) à balayage elliptique, comportant des moyens moteurs (10) aptes à générer un mouvement de rotation alternatif, ainsi qu'un bras porte-balai (90) à l'extrémité duquel est monté un balai d'essuyage (100), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme d'entraînement (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, en ce que les moyens moteurs (10) sont couplés à l'axe d'actionnement primaire (20), et en ce que le bras porte-balai (90) est solidaire de l'axe d'actionnement secondaire (80). 11. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'essuyage à balayage elliptique (1) selon la revendication précédente.