Brevet FR2909344A1 — publié le 20080606

BRAS PORTE-BALAI D'ESSUIE-GLACE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un bras porte-balai 5 qui est destiné à supporter un balai d'essuyage, et à être entraîné en déplacement suivant un mouvement de rotation alterné. L'invention trouve notamment une application particulièrement avantageuse dans le domaine 10 automobile. Au cours de la mise en oeuvre d'un mécanisme d'essuie-glace présentant deux bras porte-balai, chaque bras porte-balai décrit un mouvement de pivotement alternatif permettant d'entraîner le balai d'essuyage 15 qui lui est associé, dans un mouvement de balayage. Dans la pratique, la mobilité de chaque bras porte-balai s'exerce entre deux positions angulaires extrêmes, qui sont communément appelées "arrêt fixe" et "opposé arrêt fixe". 20 Lorsqu'un bras porte-balai arrive en fin de course, et ce quelle que soit la position extrême considérée, la lame caoutchouc du balai doit se retourner pour préserver son efficacité. On sait en effet que la qualité d'essuyage d'un balai est maximale 25 dès lors que sa lame est orientée vers l'arrière par rapport au sens de déplacement du bras porte-balai. Il est par conséquent essentiel que cette disposition relative perdure une fois la direction de déplacement du bras porte-balai inversée. 30 Ce phénomène de retournement présente toutefois l'inconvénient d'être particulièrement bruyant. En effet, il consiste schématiquement en un relèvement progressif du bras porte-balai, suivi d'une chute beaucoup plus brutale de ce dernier. Cela génère 2909344 2 inévitablement un bruit de claquement au niveau de la lame ; bruit qui dans la pratique s'avère parfaitement perceptible, même depuis l'intérieur d'un habitacle fermé de véhicule automobile. Par ailleurs, il faut noter que le retournement nécessaire pour faire passer la lame caoutchouc d'une position stable inclinée montante à une position stable inclinée descendante ou inversement, n'est malheureusement pas un phénomène qui survient de manière systématique. C'est pourquoi aujourd'hui, différentes techniques ont été développées dans le but de faciliter cette opération si capitale. L'une des plus répandues consiste à augmenter le coefficient de friction du matériau composant la lame, afin d'accroître son niveau d'adhérence par rapport au verre de la surface à essuyer. Mais le problème est que cela engendre aussi très logiquement une augmentation significative des forces de frottement en cas de déplacement prolongé, ce qui génère au final d'importants bruits de friction durant toute la phase de balayage du balai d'essuyage. De plus, cette solution ne garantit pas systématiquement le retournement de la lame lorsque la surface à essuyer est mouillée, en raison du fait que les forces de frottement sont alors considérablement amoindries. Une autre technique, destinée à faciliter le retournement de la lame caoutchouc, revient quant à elle à optimiser au mieux la forme de son profil, dans le but cette fois de réduire au minimum l'énergie nécessaire au retournement. Dans la pratique cependant, une telle optimisation formelle ne peut en aucun cas garantir à elle seule la reproductibilité du phénomène de retournement. 2909344 3 Bien entendu, des solutions ont aussi été développées pour réduire les différents problèmes de nuisances sonores. Le plus souvent, cela consiste à utiliser pour la lame du balai d'essuyage, un 5 élastomère disposant de propriétés amortissantes élevées, et/ou à réduire la hauteur de lèvre de ladite lame, et/ou à adopter une géométrie de profil sensée amortir les chocs. Mais dans la pratique, il s'avère malheureusement 10 que les élastomères amortissants présentent aussi la particularité d'être peu résilients, ce qui est tout à fait contre-indiqué pour remplir efficacement la fonction essuyage, et ce qui conduit par ailleurs à des retournements plus laborieux. 15 La réduction de la hauteur de lèvre, qui permet de réduire le bruit au retournement, induit quant à elle le plus souvent l'apparition de défauts d'essuyage et/ou des soulèvements aérodynamiques prématurés. Enfin, même optimisées, les profils de lames de 20 formes adaptées ne peuvent à eux seuls résoudre les problèmes de nuisances sonores. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention, est de proposer un bras porte-balai d'essuie-glace comprenant une première 25 section à même d'être entraînée en rotation alternée entre deux positions angulaires extrêmes, ainsi qu'une seconde section qui est montée mobile par rapport à la première par l'intermédiaire d'une zone d'articulation et qui est destinée à être couplée à un balai 30 d'essuyage d'une surface à essuyer, bras porte-balai qui permet d'éviter les problèmes de l'état de la technique en garantissant notamment un fonctionnement sensiblement moins bruyant du balai d'essuyage, que ce 2909344 4 soit lors des phases de retournement de la lame ou durant la phase de balayage proprement dite. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que le bras porte- 5 balai comporte en outre un premier aimant qui est solidaire de la seconde section et qui comprend une face active apte à venir en regard d'une face active d'au moins un second aimant lorsque le bras porte-balai est disposé dans une position angulaire extrême, chaque 10 second aimant étant fixé à proximité de la surface à essuyer, et en ce que les faces actives des différents aimants présentent des polarités identiques. Il est entendu ici que les faces actives respectives de chaque second aimant d'une part, et du 15 premier aimant d'autre part, sont celles qui sont destinées à venir en regard l'une de l'autre au gré du déplacement angulaire du bras porte-balai. Il est à noter par ailleurs que la notion d'aimant s'entend au sens large du terme, c'est-à-dire quelle 20 que soit sa nature et/ou sa structure et/ou sa composition. Quoi qu'il en soit, le principe de la solution proposée consiste à diminuer ponctuellement la pression exercée par le bras porte-balai, en l'occurrence 25 uniquement au moment de chaque phase de retournement. A cet égard, on peut préciser que la pression en question résulte traditionnellement de l'action d'un ressort de traction qui est tendu entre la seconde section et la première section, et qui est chargé de plaquer le balai 30 d'essuyage contre la surface à essuyer. Lorsque la force exercée par le bras porte-balai va diminuer, l'énergie nécessaire pour faire passer la lame du balai d'essuyage de la position montante stabilisée à la position descendante stabilisée, va 2909344 5 également décroître. Dans ce cas, il est par conséquent inutile d'augmenter le coefficient de friction du matériau composant la lame, pour obtenir un retournement systématique de cette dernière. 5 La diminution de la force de pression exercée par le bras porte-balai est obtenue par sustentation magnétique, c'est-à-dire par création d'un champ magnétique qui tend à relever la seconde section du bras par rapport à la surface à essuyer. Concrètement, 10 cela s'obtient en positionnant en vis-à-vis deux aimants dont les surfaces actives respectives sont de même polarité, c'est-à-dire en position Nord/Nord ou Sud/Sud. Une telle disposition relative induit en effet des forces de répulsion qui peuvent s'opposer 15 efficacement à la force d'écrasement exercée par le ressort de traction du bras porte-balai, via la seconde section. La sustentation magnétique est par ailleurs bien localisée dans l'espace, puisqu'elle n'apparaît que 20 lorsque le premier aimant arrive en regard d'un second aimant. Le but de l'invention n'est en effet pas de remettre en cause le contact entre la lame du balai d'essuyage et le verre pendant la phase de balayage, et donc la qualité de l'essuyage. L'objectif est 25 uniquement de diminuer la pression exercée par le bras porte-balai lorsque ce dernier arrive en fin de course, afin de favoriser l'élévation de la seconde section, et conséquemment de faciliter le retournement de la lame du balai d'essuyage. 30 Quoi qu'il en soit, l'invention telle qu'ainsi définie présente l'avantage de générer un relèvement automatique du bras porte-balai lorsque ce dernier atteint une position angulaire extrême, en fin de course de balayage. 2909344 6 Grâce à l'utilisation du phénomène de sustentation magnétique, le redressement de la seconde section s'obtient sans aucun contact, et par conséquent sans claquement ni autre bruit de friction. Il n'engendre 5 pas non plus de risques d'usure susceptibles d'altérer le fonctionnement du bras porte-balai. De plus, comme il n'est plus nécessaire d'employer un matériau à fort coefficient de friction pour obtenir un retournement systématique de la lame, les forces de 10 frottement peuvent être réduites au minimum entre le balai d'essuyage et la surface à essuyer. C'est ainsi qu'au final, on obtient une diminution significative du bruit de retournement de la lame lors des phases d'inversion du sens de déplacement du bras 15 porte-balai, mais également des bruits de friction durant la phase de balayage proprement dite. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, 20 considérées isolément ouet qui selon devront être toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description, donnée à limitatif, est destinée à mieux quoi consiste l'invention et comment elle peut être 25 réalisée. Elle est par ailleurs donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 illustre un pare-brise de véhicule automobile, auquel est associé un bras porte-balai conforme à l'invention. 30 La figure 2 est une représentation partielle et en vue de dessus du bras porte-balai de la figure 1. 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 titre d'exemple non faire comprendre en 2909344 7 l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. La figure 1 montre un pare-brise 200 de véhicule automobile, à la base duquel est monté un bras porte- 5 balai 1 supportant un balai d'essuie-glace 100 chargé de balayer une surface à essuyer 210 qui est délimitée en pointillés sur ledit pare-brise 200. Ce bras porte-balai 1 est tout d'abord doté d'une première section 10 qui est destinée à être entraînée 10 en rotation alternée suivant un axe il dit de balayage, par des moyens moteurs non représentés pour des raisons de clarté. Cette mobilité s'exerce entre deux positions angulaires extrêmes qui correspondent respectivement à l'arrêt fixe et à l'opposé arrêt fixe. 15 Mais le bras porte-balai 1 est également pourvu d'une seconde section 20 qui, dans ce mode particulier de réalisation choisi uniquement à titre d'exemple, est montée pivotante par rapport à la première section 10, par l'intermédiaire d'une zone d'articulation 21 qui 20 est concrètement matérialisée par un axe de pivotement sensiblement perpendiculaire à l'axe de balayage 11. Son extrémité libre est quant à elle classiquement couplée au balai d'essuyage 100 par une liaison pivotante. 25 Conformément à l'objet de la présente invention, le bras porte-balai 1 dispose en outre d'un premier aimant 30 qui est ici monté fixement sous la seconde section 20, et qui comporte une face active 31 à même de venir en regard des faces actives respectives 42, 43 30 de deux seconds aimants 40, 41 qui sont pour leur part solidarisés fixement au véhicule automobile, à proximité de la surface à essuyer 210. Plus précisément, un des seconds aimants 40 est positionné à un premier emplacement situé au droit du 2909344 8 premier aimant 30 lorsque le bras porte-balai 1 est disposé en position arrêt fixe, c'est-à-dire en début de course de balayage, tandis que l'autre second aimant 41 est implanté à un second emplacement situé quant à 5 lui au droit dudit premier aimant 30 lorsque ledit bras porte-balai 1 est disposé en position opposé arrêt fixe, c'est-à-dire en fin de course de balayage. L'ensemble est par ailleurs agencé de manière à ce que les faces actives 42, 43 des seconds aimants 40, 41 10 présentent des polarités identiques à celle de la face active 31 du premier aimant 30. On rappelle à cet égard que les faces actives 42, 43 des seconds aimants 40, 41 sont celles qui sont destinées à venir en regard de la face active 31 du premier aimant 30, au cours du 15 pivotement alternatif du bras porte-balai 1. Selon un mode de réalisation actuel de l'invention, les deux seconds aimants 40, 41 sont solidaires d'une même pièce support 50 qui est destinée à être solidarisée fixement à proximité de la surface à 20 essuyer 210. Bien qu'implanter les deux seconds aimants 40, 41 de manière séparée soit parfaitement possible, il apparaît nettement plus avantageux de les coupler par l'intermédiaire d'un support commun. Le montage de cet 25 ensemble, sur le pare-brise 200 dans le cas présent, ne va en effet nécessiter qu'une seule action de positionnement au lieu de deux, ce qui constitue un atout certain d'un point de vue industriel. Ainsi que représenté, la pièce support 50 présente 30 une forme en arc de cercle. Cette caractéristique permet d'avoir une courbure sensiblement parallèle à la trajectoire de déplacement du bras porte-balai 1, ce qui constitue un avantage d'ordre esthétique. 2909344 9 Ainsi qu'on peut le voir dans l'exemple particulier de réalisation de la figure 1, la pièce support 50 est collée sur la surface extérieure de la portion inférieure du pare-brise 200. Mais bien 5 entendu, toute technique de fixation connue autre que le collage pourrait être utilisée de manière équivalente. Quoi qu'il en soit, cela signifie en d'autres termes que les deux seconds aimants 40, 41 sont 10 directement solidaires de l'élément supportant la surface à essuyer 210, en l'occurrence du pare-brise 200. Conformément à une variante de réalisation non représentée, chaque second aimant 40, 41 pourrait très 15 bien être intégré directement à l'intérieur de l'élément supportant la surface à essuyer 210, c'est-à-dire à l'intérieur du pare-brise 200 du véhicule automobile. Dans le cas où comme ici, l'élément supportant la 20 surface à essuyer 210 est un pare-brise 200 de véhicule automobile, chaque second aimant 40, 41 sera de préférence solidarisé au niveau d'une zone sérigraphiée 220. Cette caractéristique permet qu'aucune des pièces 25 utiles à l'invention ne soit dans le champ visuel du conducteur, ou alors de façon peu gênante. De manière particulièrement avantageuse, le premier aimant 30 est positionné sur la seconde section 20, en un point qui est situé entre la zone 30 d'articulation 21 et la partie de ladite seconde section 20 qui est destinée à s'étendre en regard du balai d'essuyage 100. Sachant que les aimants 30, 40, 41 sont susceptibles d'attirer des particules abrasives issues 2909344 10 des pollutions routières, telles que par exemple des limailles et/ou des oxydes de fer, il apparaît indispensable d'éviter que la zone balayée puisse être traversée par un champ magnétique. En effet, le 5 caoutchouc de la lame n'y résisterait pas. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le premier aimant 30 est positionné sur la seconde section 20 à distance maximale de la zone d'articulation 21. 10 Un tel positionnement permet de profiter au mieux de l'efficacité du principe de sustentation magnétique, puisque par effet de bras de levier, la force de répulsion à développer peut être minimisée pour un relèvement de la seconde section 20 d'amplitude donnée. 15 La taille des aimants 30, 40, 41 peut ainsi être réduite sans perte d'efficience, pour au final un gain significatif en terme de prix de revient. Conformément à une particularité de l'invention visible à la figure 2, chaque second aimant 40, 41 est 20 ici monté réglable en position suivant un axe sensiblement perpendiculaire au plan de déplacement du bras porte-balai 1. Bien entendu, cette caractéristique pourrait très bien être appliquée au premier aimant 30. Car en fait, 25 il est tout à fait possible que chaque aimant 30, 40, 41 dispose individuellement d'une position réglable en rapprochement et en éloignement par rapport à l'aimant 30, 40, 41 qui lui est associé, de sorte que toutes les combinaisons sont envisageables. 30 Quoi qu'il en soit, une telle capacité de réglage permet de modifier l'entrefer entre le premier aimant 30 et chaque second aimant 40, 41, c'est--à-dire la distance séparant leurs surfaces actives respectives 31, 42, 43 quand ils sont positionnés directement en 2909344 11 vis-à-vis. Il est ainsi possible d'ajuster précisément l'intensité de la force de répulsion, de manière à obtenir une atténuation partielle ou totale de la force de plaquage exercée par le bras porte-balai 1 en son 5 extrémité. Dans le mode particulier de réalisation schématisé à la figure 2, chaque second aimant 40, 41 est en fait surmoulé sous la forme d'un cylindre fileté 44 qui est en mesure de coopérer par vissage avec un logement 10 taraudé 45 ménagé dans l'élément supportant ledit aimant 30, 40, 41, en l'occurrence la pièce support 50. Il faut préciser que dans le cas où le premier aimant 30 serait réglable, le logement taraudé 45 serait fort logiquement ménagé sur la seconde section 15 20. Pour en revenir à l'exemple illustré, l'entrefer est ici ajustable grâce à la mise en oeuvre d'un système vis/écrou. Les jeux entre le cylindre fileté 44 et le logement taraudé 45 sont réduits au minimum, afin 20 d'éviter tout mouvement intempestif de vissage ou de dévissage ultérieur notamment lors de la mise en oeuvre du bras porte-balai 1. De manière particulière, chaque second aimant réglable 40, 41 est surmoulé dans un matériau polymère 25 thermoplastique afin de le mettre à l'abri des chocs. Selon une variante de réalisation non représentée de l'invention, au moins un des seconds aimants 40, 41 pourrait présenter une face active 42, 43 biseautée. L'ensemble serait alors agencé de manière à ce que la 30 face biseautée 42, 43 en question soit orientée en direction de la trajectoire de déplacement du premier aimant 30. Cela signifie en d'autres termes que le bord le plus bas de la face active 42, 43 serait alors 2909344 12 positionné vers l'intérieur de la trajectoire, tandis que son bord haut serait disposé le plus à l'extérieur. Quoi qu'il en soit, le fait que les seconds aimants 40, 41 soient biseautés, rend la rencontre des 5 deux champs magnétiques respectifs extrêmement progressive. En effet, le biseautage tend à diminuer à la fois la profondeur et la force de chaque champ magnétique considéré isolément. Avec un tel mode de réalisation, la montée et la descente de la seconde 10 section 20 sont par conséquent encore plus douces que dans le cas où les seconds aimants 40, 41 ne sont pas biseautés. Conformément à une particularité de l'invention, tous les aimants 30, 40, 41 sont de type permanent. 15 Afin de pouvoir disposer de champs magnétiques encore plus puissants et profonds, tous les aimants 30, 40, 41 seront de préférence de type néodyme, et notamment néodyme-ferbore ou samarium-cobalt. Bien entendu, l'invention concerne plus largement 20 tout dispositif d'essuyage comportant un bras porte-balai 1 et au moins un second aimant 40, 41 tels que précédemment décrits. REVENDICATIONS 1. Bras porte-balai d'essuie-glace (1) comprenant une première section (10) à même d'être entraînée en rotation alternée entre deux positions angulaires extrêmes, ainsi qu'une seconde section (20) qui est montée mobile par rapport à la première par l'intermédiaire d'une zone d'articulation (21) et qui est destinée à être couplée à un balai d'essuyage (100) d'une surface à essuyer (210), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un premier aimant (30) qui est solidaire de la seconde section (20) et qui comprend une face active (31) apte à venir en regard d'une face active (42, 43) d'au moins un second aimant; (40, 41) lorsque le bras porte-balai (1) est disposé dans une position angulaire extrême, chaque second aimant (40, 41) étant fixé à proximité de la surface à essuyer (210), et en ce que les faces actives (31, 42, 43) des différents aimants (30, 40, 41) présentent des polarités identiques. 2. Bras porte-balai (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier aimant (30) est positionné sur la seconde section (20) entre la zone d'articulation (21) et la portion de ladite seconde section (20) qui est destinée à s'étendre en regard du balai d'essuyage (100). 3. Bras porte-balai (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier aimant (30) est positionné sur la seconde section (20) à distance maximale de la zone d'articulation (21). 2909344 14 4. Dispositif d'essuyage, caractérisé en ce qu'il comporte un bras porte-balai (1) et au moins un second aimant (40, 41) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5 5. Dispositif d'essuyage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux seconds aimants (40, 41) qui sont destinés à être positionnés respectivement à un premier emplacement situé au droit 10 du premier aimant (30) lorsque le bras porte-balai (1) est disposé dans une des positions angulaires extrêmes, et à un second emplacement situé au droit dudit premier aimant (30) lorsque ledit bras porte-balai (1) est disposé dans l'autre position angulaire extrême. 15 6. Dispositif d'essuyage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux seconds aimants (40, 41) sont solidaires d'une même pièce support (50) qui est destinée à être solidarisée 20 à proximité de la surface à essuyer (210). 7. Dispositif d'essuyage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce support (50) présente une forme en arc de cercle. 25 8. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un second aimant (40, 41) est destiné à être directement solidaire de l'élément (200) supportant la surface à 30 essuyer (210). 9. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un second aimant (40, 41) est destiné à être intégré 2909344 15 directement à l'intérieur de l'élément (200) supportant la surface à essuyer (210). 10. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des 5 revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un second aimant (40, 41) est destiné à être solidarisé au niveau d'une zone sérigraphiée (220) de l'élément (200) supportant la surface à essuyer (210). 10 11. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un aimant (30, 40, 41) est monté réglable en position suivant un axe sensiblement perpendiculaire au plan de déplacement du bras porte-balai (1). 15 12. Dispositif d'essuyage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'aimant (30, 40, 41) est surmoulé sous forme d'un cylindre fileté (44) qui est apte à coopérer par vissage avec un logement taraudé 20 (45) ménagé dans l'élément (20, 50) supportant ledit aimant (30, 40, 41). 13. Dispositif d'essuyage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'aimant (30, 40, 41) est 25 surmoulé dans un matériau polymère thermoplastique. 14. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce qu'au moins un second aimant (40, 41) présente une face active (42, 30 43) biseautée qui est orientée en direction de la trajectoire de déplacement du premier aimant (30). 2909344 16 15. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 14, caractérisé en ce qu'au moins un aimant (30, 40, 41) est de type permanent. 5 16. Dispositif d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisé en ce qu'au moins un aimant (30, 40, 41) est de type néodyme.