Brevet FR2922173A1 — publié le 20090417

Dispositif d'entraînement au moyen d'un câble souple d'un balai d'essuie glace pour véhicule automobile. La présente invention est relative à un dispositif d'entraînement d'un balai d'essuie glace pour véhicule automobile à l'aide d'un câble souple, notamment selon un mouvement de rotation alterné contre la surface d'une paroi vitrée, en particulier du pare brise avant ou de la lunette arrière de ce véhicule. Les balais d'essuie glace les plus classiques comportent généralement un support pour un bras oscillant, portant à son tour, directement ou par l'intermédiaire d'un ensemble à ressorts qui appuie sur la surface de la paroi vitrée une raclette souple qui enlève l'eau et les salissures déposées sur cette dernière. Ce support du bras oscillant est solidaire d'un axe d'entraînement animé d'un mouvement de rotation alternatif, dans un sens puis dans l'autre, au moyen d'au moins un moteur de commande dont l'arbre de sortie est confondu ou solidarisé avec cet axe. En règle générale, en particulier dans le cas du pare brise avant du véhicule, la surface vitrée coopère avec deux balais dont les déplacements sont coordonnés afin d'empêcher leur rencontre au cours de leurs mouvements de rotation propres, risquant de les bloquer mutuellement, ces déplacements étant réalisés en créant un déphasage convenable dans le mouvement des raclettes souples qu'ils supportent. Ce déphasage peut être obtenu, soit par une timonerie mécanique reliant les deux bras, de sorte que leurs déplacements soient assurés à partir d'un moteur unique entraînant l'axe de rotation d'un de ces balais, soit au moyen de deux moteurs distincts pilotant chacun un balai avec un décalage dans le temps approprié. Dans le premier cas, la solution est encombrante et conduit en particulier à occuper avec la timonerie reliée aux deux bras afin de les entraîner selon une séquence appropriée une large partie de l'espace disponible en avant de ces balais, au droit du bord du capot qui ferme le compartiment contenant le moteur du véhicule. Dans l'autre, la solution à deux moteurs est coûteuse, chaque moteur occupant en outre un espace qui n'est pas non plus négligeable. Pour pallier ces inconvénients, on a déjà envisagé d'assurer le déphasage nécessaire entre les mouvements simultanés des deux balais en contact avec la surface vitrée à partir d'un moteur d'entraînement unique, agissant sur deux câbles souples opposés, aptes à entraîner séparément l'un et l'autre de ces balais, chacun de ces câbles, pouvant travailler successivement en traction puis en poussée lors de chacune des courses alternées du balai qu'il commande contre la surface, permettant de provoquer les rotations correspondantes de ce balai en le faisant pivoter autour d'un axe fixe, porté par l'habitacle du véhicule. Le brevet japonais 60 - 197450 illustre une réalisation de ce genre, dont la structure mécanique est complexe et dont la fiabilité est de ce fait contestable. La présente invention concerne plus précisément un dispositif d'entraînement apte à transformer ainsi le mouvement de déplacement longitudinal d'un câble souple en un mouvement d'entraînement en rotation du bras du balai d'essuie glace qui lui est associé, qui est d'une grande simplicité, donc facile à réaliser, fiable et d'un prix de revient limité. A cet effet, le dispositif considéré se caractérise en ce que le câble souple comporte, dans sa surface externe, une structure crantée, continue, en prise avec un pignon denté, solidarisé du bras pivotant du balai de telle sorte que les déplacements commandés du câble, dus à un effort de traction ou de poussée selon sa direction longitudinale, provoquent l'entraînement du pignon et le pivotement du bras par rapport à un bâti fixe formant palier ou support pour l'axe de rotation du pignon et du bras entre une position initiale et une position terminale, un ressort étant prévu entre le bras et le bâti fixe pour exercer en permanence un effort de rappel sur le bras, apte à assurer le retour de celui-ci en position initiale dès que cesse l'effort de traction ou de poussée du câble souple ayant amené le bras pivotant en position terminale. Dans un mode d'exécution préféré, la structure crantée de la surface externe du câble se présente sous la forme d'une spirale continue à profil epi ou hypocycloïdal, ou encore en développante de cercle, s'enroulant autour du câble, le pignon denté, en prise avec cette structure crantée, comportant des dents à profil hélicoïdal ou également en développante de cercle. Selon une autre caractéristique, le bâti fixe formant palier ou support pour l'axe de rotation du pignon denté comporte une semelle d'appui pour ce pignon et un socle, prolongeant cette semelle et assurant le guidage du câble dans ses déplacements en prise avec le pignon. Egalement, le bâti fixe comporte une extension, de préférence perpendiculaire à la semelle du socle, formant butée d'appui pour le bras en position terminale dans son mouvement de pivotement suite à l'effort de traction ou de poussée exercé par le câble souple. Dans un premier mode de réalisation, le ressort de rappel est un ressort en spirale, monté autour de l'axe de rotation du pignon denté, une extrémité de ce ressort étant solidarisée du bras pivotant et l'autre extrémité étant liée au bâti fixe, de telle sorte le ressort soit tendu lorsque le bras se déplace en direction de la butée d'appui, suite à l'effort de traction ou de poussée exercé par le câble souple. Dans une variante de réalisation, le ressort de rappel est un ressort en spirale, monté autour de l'extrémité du câble souple, entre le bâti fixe et un arrêtoir monté en bout du câble, de telle sorte que les déplacements de ce câble suite à l'effort de traction ou de poussée exercé sur celui-ci, provoque une extension ou compression du ressort propre à assurer le retour du bras pivotant en position initiale. De préférence et quelle que soit le mode de réalisation adopté, le câble souple comporte une âme centrale lisse, recouverte d'une enveloppe externe formée d'un fil métallique enroulé sur l'âme selon une spirale continue. Avantageusement, l'enveloppe externe du câble est entourée d'un revêtement en matériau souple de protection, notamment en matière plastique ou en un tissu présentant des propriétés similaires. Dans un autre mode de réalisation, le câble souple supporte un organe de commande fixé à proximité de son extrémité et muni d'une crémaillère dont les dents engrènent avec le pignon solidarisé du bras du balai. De préférence et dans ce mode de réalisation, la crémaillère et le pignon comportent des dents rectilignes s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale du câble et engrenant mutuellement. En variante, ces dents peuvent aussi être inclinées ou à profil hélicoïdal. D'autres caractéristiques d'un dispositif d'entraînement d'un balai d'essuie glace pour véhicule automobile au moyen d'un câble souple, apparaîtront encore à travers la description qui suit de plusieurs exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels . La Figure 1 est une vue schématique, illustrant l'ensemble formé par les deux balais d'essuie glace d'un véhicule automobile, à mouvements déphasés, chacun de ces balais étant équipé d'un dispositif d'entraînement conforme à l'invention. - La Figure 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un des balais de l'ensemble de la Figure 1 et du dispositif d'entraînement qui lui est associé. - La Figure 3 est une vue schématique partielle du balai de la Figure 2, représenté à plus grande échelle, illustrant la structure crantée du câble en prise avec le pignon denté du bras pivotant. - La Figure 4 est une vue de détail en coupe du câble souple, selon un mode de réalisation 30 préféré. - La Figure 5 est une vue en perspective partielle du bras pivotant et de son pignon denté en prise avec la structure crantée du câble souple, illustrant le ressort de rappel de ce bras, porté 35 par le bâti fixe. - La Figure 6 est une vue schématique en coupe du bras pivotant et du bâti fixe, illustrant une variante de réalisation du montage du ressort de rappel. - La Figure 7 est une vue partielle du balai 5 selon un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne un ensemble pour le balayage d'une surface vitrée d'un véhicule automobile, notamment de son pare brise 10 avant (non représenté), constitué au moyen de deux balais, respectivement 2 et 3, agencés pour être entraînés contre cette surface avec des déplacements en va et vient alternés. Chacun des balais 2 et 3 comporte, de façon en 15 elle-même bien connue dans la technique, un bras pivotant 4, prolongé par une tige 5, munie d'un moyen d'appui 6 contre la surface vitrée à balayer d'une raclette souple 7, le détail de la réalisation de ces balais n'important pas directement à 20 l'invention. Notamment, selon deux variantes les plus usuellement mises en oeuvre, les moyens d'appui 6 de la raclette 7 sur la surface peuvent être constitués d'un ensemble à ressorts qui exerce sur cette 25 raclette une pression d'appui appropriée, ou bien découler de la structure même de la raclette qui comporte dans ce cas une lèvre souple, solidaire d'une armature flexible assurant l'effort d'application nécessaire. 30 Le bras pivotant 4 de chacun des balais est articulé sur un élément de support 8 afin de permettre de le faire tourner par rapport à celui-ci en l'écartant de la surface vitrée, en particulier pour entretien ou remplacement de la raclette souple 35 7. Chacun des éléments de support 8 des deux balais 2 et 3 est lui-même solidarisé d'un axe tournant 9 (ou supporté par un tel axe sur lequel il tourillonne), permettant au balai correspondant de subir un mouvement de rotation alterné sous l'effet d'un dispositif d'entraînement 10 conforme à l'invention et dont la description détaillée est donnée ci-après. Chacun de ces organes de pivotement 10 est actionné à l'aide d'un câble souple 11, les deux câbles étant réunis ensemble à un mécanisme 12 permettant, à partir de l'entraînement assuré par un moteur unique (non représenté), de décaler légèrement dans le temps leurs mouvements propres, réalisant respectivement, par l'intermédiaire du dispositif d'entraînement 10 qui leur est associé, les déplacements simultanés en rotation alternée des balais 2 et 3 avec un déphasage approprié, de telle sorte que, au cours du balayage de la surface du pare brise qu'ils réalisent, tout risque de collision entre eux soit évité. Diverses solutions permettant de réaliser ce mécanisme de déphasage 12, font l'objet de brevets parallèles au nom de la Demanderesse, les caractéristiques de ce mécanisme, ainsi protégées en elles-mêmes, n'étant pas nécessaires pour la compréhension de la présente invention et n'étant donc pas reprises ici. La Figure 2 illustre, à plus grande échelle, un des balais de l'ensemble précédent, en l'espèce le balai 2, avec la représentation schématique de son bras pivotant 4, de la tige 5 qui le prolonge et des moyens d'application 6 de la raclette 7 du bras sur la surface vitrée. L'élément de support 8 du bras pivotant 4 se présente sous la forme d'une biellette plate 13 qui se prolonge, au droit de son axe de rotation 9, par un pignon denté 14, circulaire, et dont le centre coïncide avec cet axe. La denture du pignon denté 14 est agencée pour coopérer avec une structure crantée 15 prévue sur la 5 surface externe du câble 11. L'axe 9 de l'élément 8 est supporté par un bâti fixe 16 formant palier et comportant notamment, comme représenté plus en détail sur la Figure 3, une semelle plane 17 contre laquelle s'applique la 10 biellette 13 munie du pignon denté 14, cette semelle 17 étant prolongée, à la partie basse du bâti 16, par un socle 18 assurant le guidage du câble 11 lorsque celui-ci subit un déplacement en poussée ou en traction à partir du mécanisme de déphasage 12 15 (Figure 1) et provoque la rotation dans un sens ou dans l'autre de l'élément de support 8 et par suite du bras pivotant 4 dont il est solidaire, du fait de l'engrènement du pignon denté 14 avec la structure crantée 15 du câble 11. 20 Le câble 11 peut notamment coulisser dans un passage approprié (non représenté), prévu dans l'épaisseur du socle 18 pour le guider et le maintenir lors de son déplacement suite à l'effort de traction ou de poussée exercé sur ce câble selon 25 sa direction longitudinale, ce passage affleurant à la surface du socle au droit des dents du pignon 14, pour permettre son engrènement avec sa surface crantée du câble et assurer la rotation du bras pivotant 4. 30 De même, l'axe 9 peut être fixe et solidaire de la semelle 17 du bâti de support 16, le pignon denté 14 solidaire de la biellette 13 du support 8 du bras 4, tourillonnant alors sur cet axe sous la commande du câble 11 comme précédemment. 35 Avantageusement et comme représenté sur le schéma de détail de la Figure 4, la structure crantée 15 prévue dans la surface externe du câble souple 11, est constituée par un enroulement d'un fil métallique 19 formant une spirale continue dont les spires successives sont convenablement écartées pour leur permettre d'engrener régulièrement avec les dents du pignon de commande 14. La spirale continue qui forme la structure crantée 15 du câble 11 peut selon le cas présenter un profil epi ou hypocycloïdal, ou encore en développante de cercle, s'enroulant autour du câble, le pignon denté 14, en prise avec cette structure crantée, comportant à son tour des dents à profil hélicoïdal ou également en développante de cercle, ces dents régulièrement réparties autour de l'axe de rotation 9 venant successivement en prise avec les crans, ménagés d'une spire à la suivante, du fil métallique 19 enroulé sur l'âme du câble 11. Ce fil est de préférence entouré d'un revêtement 20, en un matériau plastique ou un tissu duveteux, permettant de maintenir entre les spires un écartement convenable, d'assurer une prise efficace entre le câble et le pignon au cours des déplacements relatifs de l'un et de l'autre et surtout d'éviter la création de bruit lors de la coopération du fil et du pignon. La Figure 5 illustre derechef, cette fois en perspective partielle, l'organe de pivotement 10 tel que décrit ci-dessus mais avec la représentation ici d'un ressort de rappel 21 du bras pivotant 4 solidaire du pignon denté 14, lié ou tournant sur l'axe 9, ce ressort étant agencé de telle sorte que le bras, qui pivote vis-à-vis de la surface vitrée à balayer entre une position initiale et une position terminale suite à l'effort de traction ou de poussée exercé par le câble souple 11 selon sa direction longitudinale, une fois atteinte cette position terminale, soit automatiquement rappelé vers sa position initiale, avant de subir un nouveau mouvement de balayage commandé par le câble, renouvelant l'effort de traction ou de poussée nécessaire. Ce ressort de rappel 21 est de préférence un ressort en spirale, enroulé sur l'axe 9 et dont une extrémité 22 est reliée à la biellette 13 du bras pivotant 4 tandis que son autre extrémité 23 est liée à une extension 24 de la semelle 17 du bâti de support fixe 16, cette extension 24 formant butée d'appui pour le bras pivotant 4 en position terminale. Ainsi, lorsque cesse l'effort de traction ou de poussée exercé sur le câble souple 11, entraînant le pignon denté 14 et provoquant la rotation du bras pivotant 4 à l'instant ou ce bras en en appui sur sa butée contre l'extension 24, le ressort 21 rappelle automatiquement le bras vers sa position initiale en ramenant également le câble qui engrène avec les dents de ce pignon. La Figure 6 illustre schématiquement une variante de réalisation où le ressort de rappel, à nouveau en spirale, entoure cette fois, non plus l'axe de rotation 9 du bras pivotant 4, mais le câble souple 11 exerçant comme précédemment un effort de traction ou de poussée pour entraîner le pignon denté 14 solidaire de ce bras, l'extrémité 22 de ce ressort s'appliquant contre l'extension 24 formant butée d'appui pour ce bras d'une part, l'autre extrémité 23 de ce ressort étant d'autre part reliée à un arrêtoir 25 immobilisé en bout du câble 11, de sorte que le déplacement de ce câble par rapport au bâti fixe 16, suite à l'effort de traction ou de poussée exercé pour faire pivoter le bras 4 autour de l'axe 9, provoque la compression ou l'extension progressives de ce ressort et, aussitôt que cet effort cesse lorsque le bras est amené dans sa position terminale, assure le rappel du câble en sens inverse, qui ramène le bras pivotant dans sa position initiale où peut débuter un nouveau cycle de balayage de la surface vitrée avec le balai correspondant. La Figure 7 illustre une variante de réalisation, dans laquelle le câble d'entraînement 11 est muni, au voisinage de son extrémité, d'un organe de commande 26, serti ou autrement solidarisé du câble 11, cet organe comportant une crémaillère externe 27 dont les dents, de préférence s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale du câble, engrènent avec des crans 28, prévus sur le pignon denté 14 de l'élément de support 8 commandant, sous l'effet du déplacement du câble 11 agissant en traction ou en poussée, la rotation du bras 4 du balai correspondant de l'essuie glace. Les dents de la crémaillère 27 peuvent avoir, comme dans les exemples précédents, un profil épi ou hypocycloïdal, ou encore en développante de cercle. On réalise ainsi un dispositif d'entraînement d'un balai d'essuie glace pour véhicule automobile au moyen d'un câble souple, de conception très simple et dont la fabrication mécanique et le montage peuvent être effectués avec des moyens particulièrement robustes, de manière à présenter une très grande fiabilité pour un prix de revient relativement très réduit. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation plus spécialement décrits et représentés en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Notamment, si les dispositions envisagées dans ces exemples s'appliquent plus spécialement à la commande en rotation d'un balai d'essuie glace pivotant autour d'un axe, elles pourraient être aisément transposées pour assurer le déplacement linéaire d'un tel balai, le support de celui-ci n'étant plus dans ce cas entraîné en rotation autour d'un tel axe mais se déplaçant dans une glissière ou analogue s'étendant dans le sens de ce déplacement, à proximité de la surface vitrée à balayer.10 REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'entraînement d'un balai d'essuie glace pour véhicule automobile à l'aide d'un câble souple (11), notamment selon un mouvement de rotation alterné contre la surface d'une paroi vitrée, en particulier du pare brise avant ou de la lunette arrière de ce véhicule, caractérisé en ce que le câble souple (11) comporte, dans sa surface externe, une structure crantée (15), continue, en prise avec un pignon denté (14) solidarisé du bras pivotant (4) du balai de telle sorte que les déplacements commandés du câble, dus à un effort de traction ou de poussée selon sa direction longitudinale, provoquent l'entraînement du pignon et le pivotement du bras par rapport à un bâti fixe (16) formant palier ou support pour l'axe de rotation (9) du pignon (14) et du bras (4) entre une position initiale et une position terminale, un ressort de rappel (21) étant prévu entre le bras (4) et le bâti fixe (16) pour exercer en permanence un effort de rappel sur le bras, apte à assurer le retour de celui-ci en position initiale dès que cesse l'effort de traction ou de poussée du câble souple (11) ayant amené le bras pivotant en position terminale. 2 Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure crantée (15) de la surface externe du câble souple (11) se présente sous la forme d'une spirale continue à profil epi ou hypocycloïdal, ou encore en développante de cercle, s'enroulant autour du câble, le pignon denté (14), en prise avec cette structure crantée, comportant des dents à profil complémentaire. 3 -Dispositif d'entraînement selon l'une desrevendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bâti fixe (16) formant palier ou support pour l'axe de rotation (9) du pignon de commande (14) du bras (4) comporte une semelle d'appui (17) pour ce pignon et un socle (18), prolongeant cette semelle et assurant le guidage du câble dans ses déplacements en prise avec le pignon. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que une extension (24), de préférence perpendiculaire à la semelle du socle (18), formant butée d'appui pour le bras (4) en position terminale dans son mouvement de pivotement suite à l'effort de traction ou de poussée exercé par le câble souple (11). 5 -Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de rappel (21) est un ressort en spirale, monté autour de l'axe de rotation (9) du pignon denté (14), une extrémité (22) de ce ressort étant solidarisée du bras pivotant (4) et l'autre extrémité (23) étant liée au bâti fixe (16), de telle sorte le ressort (21) soit tendu ou comprimé lorsque le bras se déplace en direction de l'extension (24) formant la butée d'appui, suite à l'effort de traction ou de poussée exercé par le câble souple (11). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ressort de rappel (21) est un ressort en spirale, monté autour de l'extrémité du câble souple (11), entre le bâti fixe (16) et un arrêtoir (25) monté en bout du câble, de telle sorte que les déplacements de ce câble suite à l'effort de traction ou de poussée exercé sur celui-ci, provoque une extension ou compression du ressort (21) propre à assurer le retour du bras pivotant(4) en position initiale. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le câble souple (11) comporte une âme centrale lisse, recouverte d'une enveloppe externe formée d'un fil métallique (19) enroulé sur l'âme selon une spirale continue. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe externe du câble (11), est entourée d'un revêtement (20) en matériau souple de protection, notamment en matière plastique ou en un tissu présentant des propriétés similaires. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble souple (11) supporte un organe de commande (26) fixé à proximité de son extrémité et muni d'une crémaillère (27) dont les dents engrènent avec les dents (28) du pignon (14) solidarisé du bras (4) du balai. 10 -Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la crémaillère (27) et le pignon (14) comportent des dents rectilignes s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale du câble (11) et engrenant mutuellement. 11 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la crémaillère (27) et le pignon (14) comportent des dents inclinées ou à profil hélicoïdal. 15