Brevet FR2917359A1 — publié le 20081219

Dispositif d'essuyage comportant un matériau polymère électroactif La présente invention se rapporte à un dispositif d'essuyage d'une surface vitrée de véhicule automobile, telle qu'un pare-brise de surface 5 complexe. Les dispositifs d'essuyage d'un pare-brise de véhicule automobile sont conçus pour que la lame de caoutchouc du balai d'essuie-glace soit maintenue en contact, sur toute sa longueur, contre la surface vitrée du pare-brise afin d'assurer un essuyage efficace de ce dernier. 10 A cet effet, les bras d'essuyage dits "flexibles" comportent au moins un tronçon déformable élastiquement en flexion dans un plan perpendiculaire à la surface vitrée à essuyer. Le bras d'essuyage est monté dans le dispositif d'essuyage de manière précontrainte afin que le balai d'essuie-glace soit plaqué contre la surface vitrée 15 avec une pression d'essuyage par la force de rappel élastique exercée par le tronçon déformable sur le balai d'essuie-glace. Cependant, pour les pare-brise dits complexes, leur surface vitrée est généralement galbée de manière convexe. Ainsi, lors du mouvement de balayage alternatif du balai d'essuie-glace, ce dernier est susceptible d'occuper des 20 positions angulaires dans lesquelles il n'est plus plaqué contre la surface vitrée avec une pression suffisante pour assurer un essuyage efficace de la surface vitrée du pare-brise. Une solution connue à ce problème de plaquage du balai d'essuie-glace sur des pare-brise complexes est apportée par le document FR 2 890 922 qui 25 décrit un dispositif d'essuyage 100 tel que représenté sur la figure 1 annexée, ledit dispositif d'essuyage 100 comportant un bras d'essuyage 10 d'axe longitudinal A et une tête d'entraînement 20. Le bras 10 d'essuyage comporte : un tronçon d'extrémité arrière 11 monté sur la tête d'entraînement 20 du 30 bras d'essuyage 10, apte à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe d'entraînement transversal B, ledit axe B étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A, un tronçon d'extrémité avant libre 12 portant un balai d'essuie-glace 30 destiné à être plaqué contre la surface vitrée avec une pression d'essuyage; et au moins un tronçon intermédiaire 13 qui est déformable élastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A ; et des moyens 40, 50 de plaquage pour provoquer le déplacement de l'extrémité avant 14 du bras d'essuyage 10, par pivotement du tronçon d'extrémité arrière 11 par rapport à la tête d'entraînement 20, en fonction de la position angulaire du bras d'essuyage 10 autour de l'axe d'entraînement transversal B afin de faire varier la pression d'essuyage du balai d'essuie-glace. Toutefois, les moyens 40,50 de plaquage, de nature exclusivement mécanique, comprennent un certain nombre de pièces dont l'assemblage reste complexe à mettre en oeuvre. De plus, ils doivent être adaptés mécaniquement selon la forme (ou galbe) de ta surface vitrée de véhicule automobile auquel ils sont destinés, pour assurer un essuyage efficace de ladite surface vitrée, ce qui ne permet pas d'offrir un système mécanique standard pour tout type de véhicule. Enfin, ces moyens 40,50 de plaquage engendrent des frottements générant du bruit ainsi que leur usure rapide. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de la solution de l'art antérieur en offrant notamment un dispositif d'essuie-glace pour une surface vitrée de véhicule automobile comportant des moyens de plaquages faciles à mettre en oeuvre, économiques à long terme et aisément adaptables à tout type de forme de pare-brise pour véhicule automobile. 3 La solution selon la présente invention est de proposer un dispositif d'essuie-glace pour une surface vitrée de véhicule automobile comportant : un bras d'essuyage d'axe longitudinal, comportant un tronçon d'extrémité arrière monté sur une tête d'entraînement du bras d'essuyage apte à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe d'entraînement transversal, ledit bras d'essuyage comportant en outre un tronçon d'extrémité avant libre portant un balai d'essuie-glace destiné à être plaqué contre la surface vitrée avec une pression d'essuyage; et des moyens de plaquage pour faire varier la pression d'essuyage du balai d'essuie-glace en fonction de la position angulaire du bras d'essuyage autour de l'axe d'entraînement transversal, caractérisé en ce que lesdits moyens de plaquage du balai d'essuie-glace comportent : au moins une pièce en matériau polymère électroactif s'étendant longitudinalement au niveau du bras d'essuyage et/ou du balai d'essuie-glace, ladite pièce étant apte à se déformer en fonction de l'intensité d'un signal électrique de commande, et un module de génération dudit signal électrique de commande connecté à ladite pièce, ledit module de génération étant apte à générer un signal électrique de commande d'intensité variable en fonction de la position angulaire du bras d'essuyage pour assurer un essuyage efficace de la surface vitrée. Un matériau polymère électroactif est typiquement un matériau se déformant ou s'allongeant sous l'action de l'intensité d'un signal électrique de 25 commande, notamment lorsque l'intensité du signal électrique augmente. A titre d'exemple, le matériau polymère électroactif peut être choisi parmi les polymères ioniques ou les polymères électroniques, notamment diélectriques. 4 Dans un premier mode de réalisation, le bras d'essuyage comporte en outre un tronçon intermédiaire et la pièce s'étend longitudinalement au niveau du bras d'essuyage à partir du tronçon d'extrémité arrière et au moins jusqu'à une partie du tronçon intermédiaire. Dans un deuxième mode de réalisation, le balai d'essuie-glace est solidarisé au bras d'essuyage par un élément de liaison et la pièce s'étend longitudinalement au niveau du balai d'essuie-glace de part et d'autre de l'élément de liaison. Pour améliorer la transmission des contraintes mécaniques liées à la déformation du matériau polymère électroactif au niveau du bras d'essuyage et/ou du balai d'essuie-glace, les premier et deuxième modes de réalisation permettent de réaliser un levier de force supplémentaire de sorte que la pression exercée sur te pare-brise par le balai d'essuie-glace soit optimale pour assurer un essuyage efficace. Un autre objet selon la présente invention est un balai d'essuie-glace comportant longitudinalement au moins une pièce en matériau polymère électroactif, ladite pièce étant apte à se déformer en fonction de l'intensité d'un signal électrique de commande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description d'exemples non limitatifs d'un dispositif d'essuie-glace selon la présente invention, faite en référence aux figures annotées, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'un dispositif d'essuie-glace selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif d'essuie-glace comportant une partie en matériau polymère électroactif placée longitudinalement au niveau du bras d'essuyage, conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention ; et - la figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un balai d'essuie-glace comportant une partie en matériau polymère électroactif placée longitudinalement au niveau du balai d'essuie-glace, conformément à un deuxième mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 a déjà été décrite précédemment, et pour faciliter la compréhension, tes éléments communs entre la présente invention et l'art 5 antérieur portent les mêmes références. Un premier mode de réalisation est représenté sur la figure 2 qui décrit un dispositif 101 d'essuie-glace pour une surface vitrée de véhicule automobile selon ta présente invention. Ce dispositif 101 comporte un bras d'essuyage 10 d'axe longitudinal A et 10 un balai d'essuie-glace 30. Le bras d'essuyage 10 comporte un tronçon d'extrémité arrière 11 monté sur une tête d'entraînement 20 du bras d'essuyage 10, apte à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe d'entraînement transversal B, sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A, ainsi qu'un tronçon d'extrémité avant 12 15 libre portant le balai d'essuie-glace 30 destiné à être plaqué contre la surface vitrée avec une pression d'essuyage. Le bras d'essuyage 10 comporte en outre un tronçon intermédiaire 13 positionné entre le tronçon d'extrémité arrière 11 et le tronçon d'extrémité avant 12. 20 Le bras d'essuyage 10 comporte également une pièce 60 en matériau polymère électroactif apte à se déformer en fonction de l'intensité d'un signal électrique de commande. Cette pièce 60 s'étend longitudinalement le long du bras d'essuyage 10, à partir du tronçon d'extrémité arrière 11 et jusqu'à environ la moitié du 25 tronçon intermédiaire 13. Ledit tronçon intermédiaire 13 est de préférence déformable élastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A et peut être composé d'un polymère thermoplastique ou thermodurcissable. 30 En étant déformable élastiquement, le tronçon intermédiaire 13 permet avantageusement de transmettre de manière optimale les contraintes 6 mécaniques apportées par le matériau polymère électroactif 60 audit balai d'essuie-glace 30. Bien entendu, la pièce 60 en matériau polymère électroactif peut également s'étendre au niveau de toute la longueur du bras d'essuyage 10 à partir du tronçon d'extrémité arrière 11 jusqu'au tronçon d'extrémité avant 12, selon la déformation ;souhaitée, que le tronçon intermédiaire soit déformable ou non. Selon une variante, la pièce 60 en matériau polymère électroactif peut s'étendre uniquement au niveau du tronçon intermédiaire lorsque ce dernier est déformable étastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A. Comme représenté sur ta figure 2, la pièce 60 est une pièce additionnelle fixée, par exemple collée, du côté de la surface interne 10a du bras d'essuyage 10 tournée vers le balai d'essuie-glace 30. On peut également fixer ladite pièce en surmoulant un matériau polymère électroactif (pièce additionnelle surmoulée) autour du bras d'essuyage par un procédé d'injection-moulage bien connu de l'homme du métier. Selon la figure 2, la pièce 60 en matériau polymère électroactif est connectée à un module de génération 61 du signal électrique par l'intermédiaire d'une connexion électrique 62. Le module de génération 61 permet ainsi de générer un signal électrique de commande variant selon la déformation souhaitée, elle-même dépendant de la pression d'essuyage que te balai d'essuie-glace 30 doit exercer sur le pare-brise en fonction de ta position angulaire du bras d'essuyage pour garantir un plaquage efficace. Bien entendu, la courbe de variation de ce signal électrique doit être prédéterminée et adaptée à la forme du pare-brise auquel le dispositif est destiné. Le dispositif selon la présente invention est ainsi facilement adaptable à 30 une grande diversité de véhicule automobile puisqu'il suffit de changer le 7 paramétrage du logiciel qui pilote le module de génération 61 pour modifier ladite courbe de variation. Par conséquent, la pièce 60 permet de faire varier la pression d'essuyage du balai d'essuie-glace 30 en fonction de la position angulaire du bras 5 d'essuyage 10 autour de l'axe d'entraînement transversal B. Plus précisément, suivant l'intensité qui lui est appliquée, la pièce 60 en matériau polymère électroactif va plus ou moins s'allonger et ainsi contracter plus ou moins mécaniquement le bras d'essuyage 10 afin que le balai d'essuie-glace 30 épouse efficacement le galbe de la surface vitrée quelle que soit la 10 position angulaire dudit bras 10 d'essuyage autour de l'axe d'entraînement transversal B. Bien entendu, la quantité du matériau polymère électroactif peut être facilement déterminée par l'homme du métier selon la pression à exercer sur la surface du pare-brise. 15 Pour un même volume de matériau polymère électroactif, plus l'intensité du signal électrique est importante, plus l'allongement de ladite pièce 60 est prononcé et ainsi plus la pression appliquée par le balai d'essuie-glace 30 sur la surface vitrée devient importante. Ainsi, la pression induite au bras d'essuyage par la pièce 60 en matériau 20 polymère électroactif est fonction d'une part, de l'intensité du signal électrique appliquée audit matériau, et d'autre part, du volume du matériau polymère électroactif utilisé. Selon une variante non représentée, la pièce 60 en matériau polymère électroactif peut également faire partie intégrante du bras d'essuyage 10 25 formant ainsi un seul et même objet obtenu lors de la fabrication dudit bras. A titre d'exemple, on peut obtenir ce type de bras d'essuyage par un procédé d'injection-moulage consistant à injecter dans un moule de forme approprié une composition comprenant un polymère thermodurcissable typiquement utilisé dans la fabrication des bras d'essuyage et un matériau 30 polymère électroactif pour former un bras d'essuyage dit composite . Un deuxième mode de réalisation est représenté sur la figure 3 qui décrit un dispositif 102 d'essuie-glace pour une surface vitrée de véhicule automobile selon la présente invention. Ce dispositif 102 comprend un bras d'essuyage 10 d'axe longitudinal A comportant un tronçon d'extrémité avant 12 libre portant un balai d'essuie-glace 30 destiné à être plaqué contre la surface vitrée avec une pression d'essuyage. Toutefois, la pièce 60 en matériau polymère électroactif, décrite précédemment, s'étend longitudinalement non pas au niveau du bras d'essuyage 10, mais au niveau du balai d'essuie-glace 30. Le balai d'essuie-glace 30 représenté sur la figure 3 est du type plat, communément désigné par l'anglicisme "flat blade". Les balais plats comportent une structure flexible 31 déformable élastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal A supportant une lame d'essuyage 32 souple. Plus particulièrement, la lame d'essuyage 32 se présente généralement sous la forme d'un profil en élastomère ou en caoutchouc, qui se compose schématiquement d'une lèvre destinée à coopérer directement par contact glissant avec une surface à essuyer, ainsi que d'un talon formant interface entre ladite lèvre et la structure flexible 31. Comme représenté sur la figure 3, la structure flexible 31 peut comporter typiquement deux demi-vertèbres élastiquement déformables 33a, 33b, de préférence métalliques, formant une seule et même vertèbre intégrée longitudinalement à ladite structure flexible 31. Selon la figure 3, chaque demi-vertèbre 33a, 33b est chargée de répartir 25 la pression d'appui de façon homogène sur toute la longueur de la lame d'essuyage dans le but d'optimiser la qualité d'essuyage. De manière classique, la lame d'essuyage 32 et les deux demi-vertèbres 33a, 33b sont solidarisées ensemble par l'intermédiaire d'un élément de liaison 34 qui est destiné au montage du balai plat sur le bras d'essuyage 10 associé. 30 Comme représenté sur la figure 3 de manière non limitative, la pièce 60 en matériau polymère électroactif est positionnée longitudinalement de part et 9 d'autre de l'élément de liaison 34 et est fixée en tant que pièce additionnelle sur chacune des deux demi-vertèbres 33a, 33b à l'intérieur dudit balai 30. On peut également fixer ladite pièce en surmoulant un matériau polymère électroactif (pièce additionnelle surmoulée) autour des deux demi- vertèbres par un procédé d'injection-moulage bien connu de l'homme du métier. Selon la figure 3, la pièce 60 s'étend symétriquement de part et d'autre de l'élément de liaison 34 jusqu'à au moins la moitié de ta longueur de chaque demi-vertèbre. Bien entendu, la pièce 60 en matériau polymère électroactif peut être fixée sur d'autres parties du balai d'essuie-glace 30, notamment elle peut être fixée du côté de la surface du balai d'essuie-glace 30 qui est tournée vers le bras d'essuyage 10. Elle peut également s'étendre longitudinalement au niveau de toute la 15 longueur du balai d'essuie-glace 30. Par ailleurs, la pièce 60 en matériau polymère électroactif est connectée à un module de génération 61 du signal électrique, tel que décrit précédemment, par l'intermédiaire d'une connexion électrique 62. Selon une variante non représentée, la pièce 60 en matériau polymère 20 électroactif peut également faire partie intégrante du balai d'essuie-glace 30 formant ainsi un seul et même objet obtenu lors de la fabrication dudit balai. A titre d'exemple, on peut obtenir ce type de balai d'essuie-glace par un procédé d'injectionmoulage consistant à injecter dans un moule de forme approprié une composition comprenant un polymère thermodurcissable 25 typiquement utilisé dans ta fabrication des structures flexibles de balais d'essuie-glace et un matériau polymère électroactif pour former une structure flexible dite composite du balai d'essuie-glace. La présente invention n'est pas limitée aux deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. 30 Notamment, selon un autre mode de réalisation non représenté, résultant de la combinaison des deux modes précédents, on peut prévoir une 10 pièce en matériau polymère électroactif s'étendant longitudinalement au niveau du bras d'essuyage, tel que décrit à la figure 2, et une pièce au niveau du balai d'essuie-glace, tel que décrit à la figure 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif (101;102) d'essuie-glace pour une surface vitrée de véhicule automobile comportant : un bras d'essuyage (10) d'axe longitudinal (A), comportant un tronçon d'extrémité arrière (11) monté sur une tête d'entraînement (20) du bras d'essuyage (10) apte à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe d'entraînement transversal (B), ledit bras d'essuyage (10) comportant en outre un tronçon d'extrémité avant libre (12) portant un balai d'essuie-glace (30) destiné à être plaqué contre la surface vitrée avec une pression d'essuyage; et des moyens de plaquage pour faire varier la pression d'essuyage du balai d'essuie-glace (30) en fonction de la position angulaire du bras d'essuyage (10) autour de l'axe d'entraînement transversal (B), caractérisé en ce que lesdits moyens de plaquage du balai d'essuie-glace (30) comportent : au moins une pièce (60) en matériau polymère électroactif s'étendant longitudinalement au niveau du bras d'essuyage (10) et/ou du balai d'essuie-glace (30), ladite pièce étant apte à se déformer en fonction de l'intensité d'un signal électrique de commande, et un module de génération (61) dudit signal électrique de commande connecté à ladite pièce, ledit module de génération (61) étant apte à générer un signal électrique de commande d'intensité variable en fonction de la position angulaire du bras d'essuyage (10) pour assurer un essuyage efficace de la surface vitrée. 2. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras d'essuyage (10) comporte en outre un tronçon intermédiaire (13), et en ce que la pièce (60) s'étend longitudinalement au niveau du brasd'essuyage (10) à partir du tronçon d'extrémité arrière (11) et au moins jusqu'à une partie du tronçon intermédiaire (13). 3. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce s'étend longitudinalement au niveau de toute la longueur du bras 5 d'essuyage (10). 4. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le tronçon intermédiaire (13) est déformable élastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (A). 5. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 10 bras d'essuyage (10) comporte en outre un tronçon intermédiaire (13) déformable élastiquement selon un axe de déformation sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (A), et en ce que la pièce (60) s'étend longitudinalement uniquement au niveau dudit tronçon intermédiaire (13). 15 6. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balai d'essuie-glace (30) est solidarisé au bras d'essuyage (10) par un élément de liaison (34) et en ce que la pièce (60) s'étend longitudinalement au niveau du balai d'essuie-glace de part et d'autre de l'élément de liaison (34). 20 7. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 6, caractérisé en ce que ta pièce (60) s'étend symétriquement de part et d'autre de l'élément de liaison (34). 8. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la pièce (60) s'étend longitudinalement au niveau de toute la 25 longueur du balai d'essuie-glace (30). 9. Dispositif d'essuie-glace selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (60) est une pièceadditionnelle fixée au bras d'essuyage (10) et/ou au balai d'essuie-glace (30). 10. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 9 combinée avec l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce (60) 5 est fixée sur la surface du bras d'essuyage (10) qui est tournée vers le balai d'essuie-glace. 11. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 9 combinée avec l'une quelconque des revendications 1 et 6 à 8, caractérisé en ce que la pièce (60) est fixée sur la surface du balai d'essuie-glace (30) qui est tournée 10 vers le bras d'essuyage. 12. Dispositif d'essuie-glace selon la revendication 9 combinée avec l'une quelconque des revendications 1 et 6 à 8, caractérisé en ce que la pièce (60) est fixée à l'intérieur du balai d'essuie-glace (30). 13. Dispositif d'essuie-glace selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 15 caractérisé en ce que la pièce (60) fait partie intégrante du bras d'essuyage (10) et/ou du balai d'essuie-glace (30). 14. Balai d'essuie-glace (30) comportant longitudinalement au moins une pièce (60) en matériau polymère électroactif, ladite pièce étant apte à se déformer en fonction de l'intensité d'un signal électrique de commande.