Brevet FR2922841A1 — publié le 20090501

SYSTEME D'ESSUYAGE A BRAS PORTE-BALAI PANTOGRAPHE La présente invention concerne les systèmes d'essuyage à bras porte-balai dits pantographes. De tels systèmes d'essuyage sont connus pour offrir une surface de balayage maximale, permettant ainsi d'optimiser la qualité d'essuyage pour un pare-brise de véhicule automobile. Un premier système à bras porte-balai pantographe développé par la Demanderesse, et équipant à ce jour des véhicules commercialisés, est représenté partiellement sur les figures la et 1b. Le bras porte-balai comporte classiquement : - une tige principale 1 dont une première extrémité libre, non visible sur les figures la et 1 b, est apte à porter un balai d'essuyage (non représenté), cette tige principale 1 étant destinée à être entraînée en rotation autour d'un axe de balayage principat représenté schématiquement sous la référence AI ; - une tige secondaire 2 destinée à être montée mobile en rotation autour d'un axe de balayage secondaire A2 parallèle mais distinct de l'axe de balayage principal Al. La tige principale 1 est en outre reliée, du côté de sa première extrémité libre portant le balai, à la tige secondaire 2, par l'intermédiaire d'un mécanisme de liaison (non visible). L'ensemble forme, avec la caisse du véhicule sur lequel le système est monté, un quadrilatère déformable appelé pantographe. En fonctionnement, l'orientation du balai porté par la tige principale 1 va ainsi pouvoir varier en fonction de la position angulaire relative des deux tiges 1 et 2 lors de leur mouvement de rotation autour de leur axe respectif AI, A2. Ainsi, grâce à la cinématique pantographe, il est possible d'imprimer au balai d'essuyage un mouvement de déplacement non circulaire sur au moins certaines portions du pare-brise, contrairement à des systèmes d'essuyage plus classiques pour lesquels la trajectoire décrite par te balai est purement circulaire sur toute la surface du pare-brise. On s'intéresse dans la suite aux caractéristiques techniques particulières d'un tel système à bras porte-balai pantographe qui permettent de placer le système dans une position dite de débrayage en position stable de façon à rendre possible notamment un remplacement facile du balai. Le remplacement du balai se voit facilité pour un utilisateur lorsque le système peut être débrayé, c'est-à-dire écarté de la surface de pare-brise, avec une amplitude maximum, par exemple de l'ordre de 900. Dans le système connu représenté sur les figures 1 a et 1 b, un débrayage avec amplitude maximum est obtenu par le fait que les extrémités des tiges respectivement principale 1 et secondaire 2, opposées aux extrémités portant le balai, sont montées sur des liaisons de type charnières, leur permettant de pivoter autour d'axes respectifs de débrayage DI, D2, sensiblement orthogonaux aux axes de balayage AI, A2i et sensiblement parallèles entre eux. Pour assurer néanmoins, lors du balayage, un bon plaquage du balai sur la surface du pare-brise à essuyer, malgré la présence de ces charnières, il est nécessaire de prévoir un ressort de rappel 10, 20 au niveau de chacune des tiges 1 et 2 (voir figure 1 b). Ainsi, dans ce système, la tige secondaire 2 présente une forme très similaire à la tige principale, et nécessite autant de composants que la tige principale, tel que le ressort 20, alors même que cette tige secondaire 2 ne sert qu'à guider la déformation du pantographe. Un deuxième système également développé par la Demanderesse, et équipant à ce jour des véhicules commercialisés, est représenté partiellement sur les figures 2a et 2b. On retrouve dans ce deuxième système une tige principale 1 du bras porte-balai à cinématique pantographe similaire à celle du premier système, avec son axe de rotation AI matérialisé ici par l'arbre d'entraînement 3 d'un dispositif moteur (non représenté) traversant un palier 4 apte à être fixé au véhicule, et sa liaison à charnière lui permettant de pivoter autour d'un axe de débrayage DI sensiblement perpendiculaire à l'axe Al. En revanche, la tige secondaire 2' est ici très simplifiée par rapport à la tige secondaire 2 du système précédent. Il s'agit ici d'une tige beaucoup plus fine que la tige 2, reliée au palier fixe 4 par une liaison de type rotule 5, 6 permettant à la tige 2' de pivoter autour de son axe de rotation A2 lorsque la tige principale est entraînée autour de son propre axe Al. Dans l'exemple représenté, la liaison de type rotule comporte d'une part, une boule sphérique (non visible) à l'extrémité supérieure d'un pivot 5 d'axe A2 solidaire du palier fixe 4, et d'autre part, une pièce d'extrémité 6 sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée dans le prolongement de la tige secondaire 2', l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir en force la boule sphérique. Avec ce deuxième système, on limite ainsi le nombre de composants nécessaires pour la réalisation et la liaison de la tige secondaire, notamment par l'économie du ressort de rappel. Néanmoins, ce deuxième système ne permet pas de débrayer le bras dans une position stable avec une amplitude maximum. En effet, l'amplitude de débrayage est ici limitée par la liaison de type rotule. Des opérations de maintenance telles que le remplacement du balai ou le nettoyage du pare-brise, sont ainsi plus difficiles à réaliser. La présente invention a pour but de proposer une solution combinant les avantages des deux solutions précédentes, sans en présenter les inconvénients. Ce but est atteint selon l'invention qui a pour objet un système d'essuyage pour vitre de véhicule automobile, comportant un bras porte-balai à cinématique pantographe comprenant une tige principale portant le balai et destinée à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe de balayage principal par un arbre d'entraînement d'un dispositif moteur, et une tige secondaire dont une extrémité est reliée à un pivot par l'intermédiaire d'une liaison de type rotule, la tige secondaire étant destinée à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe de balayage secondaire sensiblement parallèle à l'axe de balayage principal, la tige principale étant en outre mobile en rotation autour d'un axe de débrayage sensiblement orthogonal à l'axe de balayage, caractérisé en ce que l'axe de la liaison de type rotule est sensiblement coïncidant avec l'axe de débrayage. Grâce à l'invention, l'axe de la rotule constitue un axe de débrayage pour la tige secondaire, avec une amplitude optimisée qui n'est ici plus limitée par la liaison de type rotule. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le pivot est monté mobile en rotation autour de l'axe de balayage secondaire, et la liaison de type rotule comporte une boute sphérique ou demi-sphérique placée à l'extrémité d'une tige de rotule orientée selon l'axe de la liaison de type rotule, l'autre extrémité de la tige de rotule étant solidaire en rotation du pivot. Dans ce cas, le pivot est de préférence monté sur un palier support destiné à être fixé sur le véhicule automobile, et ledit palier support comporte un fût apte à être traversé par l'arbre d'entraînement du dispositif moteur. De préférence, la liaison de type rotule comporte en outre une pièce d'extrémité sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée dans le prolongement de la tige secondaire, l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir la boute sphérique ou semi-sphérique. Dans un autre mode de réalisation, les tiges principale et secondaire sont montées solidaires à rotation d'un boîtier d'un système d'entraînement destiné à être entraîné en rotation alternée par l'arbre d'entraînement, les axes de balayage primaire et secondaire étant confondus avec l'axe d'entraînement du boîtier. Dans ce cas, la tige principale est avantageusement apte, en position non débrayée, à être entraînée en rotation axiale autour de son propre axe longitudinal, et le boîtier comprend des moyens aptes à commander la rotation axiale de la tige principale afin de permettre une variation de l'angle d'attaque du balai en fonction de la position angulaire de cette tige principale autour de son axe longitudinal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris au vu de la description suivante de deux exemples de réalisation non limitatifs d'un système d'essuyage conforme à l'invention, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles: - les figures 1 a et 1 b, déjà décrites précédemment, sont des perspectives partielles d'un premier système connu d'essuyage à bras porte-balai pantographe, respectivement vues de dessus et de dessous ; - les figures 2a et 2b, déjà décrites précédemment, sont des perspectives 5 partielles d'un deuxième système connu d'essuyage à bras porte-balai pantographe, respectivement vue de dessus et de dessous ; - tes figures 3a et 3b sont des perspectives partielles d'un premier système d'essuyage à bras porte-balai pantographe conforme à l'invention, respectivement vue de dessus et de dessous ; 10 -les figures 4a et 4b sont des perspectives partielles d'un deuxième système d'essuyage à bras porte-balai pantographe conforme à l'invention, respectivement en position de repos et en position débrayée. Pour faciliter la compréhension, les éléments communs à l'ensemble des figures portent les mêmes références. Il est à noter que les différentes 15 représentations ne sont que partielles, en ce sens que tous les éléments constitutifs du système d'essuyage ne sont pas systématiquement représentés pour d'évidentes raisons de clarté. C'est le cas notamment du dispositif moteur, du balai d'essuyage, et des extrémités des tiges principales et secondaires côté balai d'essuyage. 20 Un premier mode de réalisation d'un système conforme à l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 3a et 3b. Ce système est très similaire au système connu présenté en référence aux figures 2a et 3a puisqu'on y retrouve : - la tige principale 1 portant le balai (non visible) et destinée à être 25 entraînée en rotation alternée autour de son axe de balayage principal AI par un arbre d'entraînement 3 d'un dispositif moteur (non représenté), la tige principale 1 étant en outre mobile en rotation autour d'un axe de débrayage DI sensiblement orthogonal à l'axe de balayage AI ; - ta tige secondaire 2' dont une extrémité est reliée à un pivot 7 par 30 l'intermédiaire d'une liaison de type rotule 5', 6 pour permettre une rotation alternée de la tige secondaire 2' autour de son axe de balayage secondaire A2 sensiblement parallèle à l'axe de balayage principal Al. Le système selon l'invention diffère cependant du système connu par l'orientation de la liaison de type rotule. En effet, alors que dans le système connu des figures 2a et 2b, l'axe de ta rotule était confondu avec l'axe de balayage secondaire A2i on constate sur les figures 3a et 3b que l'axe de la rotule est ici sensiblement coïncidant avec l'axe de débrayage DI de la tige principale 1. Ainsi, l'axe de la rotule constitue selon l'invention un axe de débrayage D2 pour la tige secondaire 2', avec une amplitude optimisée qui n'est ici plus limitée par la liaison de type rotule. Dans ce mode de réalisation, les deux tiges 1 et 2' sont montées sur un palier support 4 destiné à être fixé sur le véhicule automobile. Ainsi, pour autoriser la rotation de la tige principale 1 autour de l'axe de balayage principal AI, l'arbre d'entraînement 3 du dispositif moteur est monté libre en rotation au travers d'un fût du palier support 4. De même, pour autoriser la rotation de la tige secondaire 2' autour de l'axe de balayage A2, le pivot 5' doit ici également être monté libre en rotation autour de l'axe A2. La liaison de type rotule comporte une boule sphérique (non visible) placée à l'extrémité d'une tige de rotule 5' orientée selon l'axe de rotule, c'est-à-dire s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de débrayage DI, l'autre extrémité de la tige de rotule étant fixée sur le pivot 7, solidaire en rotation du pivot. La liaison de type rotule comporte en outre une pièce d'extrémité 6 sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée, par exemple surmoulée, dans le prolongement de la tige secondaire 2', l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir et retenir la boule sphérique. Grâce à l'invention, on obtient donc un système d'essuyage dans lequel la tige secondaire a été simplifiée au maximum, réduisant ainsi le coût de fabrication du système, tout en offrant une amplitude de débrayage maximum pour un meilleur confort dans les opérations de maintenance. On constate également que le système permet également de réduire considérablement l'encombrement par rapport au système connu des figures la et lb. Un autre avantage de l'invention est qu'elle peut être aisément implémentée dans un système d'essuyage particulièrement adapté à l'essuyage d'un pare-brise de surface complexe, comportant un bras porte-balai à cinématique pantographe dans lequel le même mouvement angulaire du pantographe permet de faire varier non seulement, dans le plan des tiges principale et secondaire du bras, l'orientation du balai, mais aussi l'angle d'attaque du balai, à savoir l'inclinaison du balai au niveau de son point de liaison avec le bras porte balai par rapport à la normale à la surface du pare-brise. Un second mode de réalisation conforme à la présente invention, particulièrement adapté à l'essuyage de pare-brise de surface complexe, va a présent être décrit en référence aux figures 4a et 4b. Dans le premier mode de réalisation précédemment décrit, on a vu que les tiges respectivement principale et secondaire 1 et 2' du bras pantographe étaient reliées à un palier support 4 destiné à être fixé au véhicule. Ainsi, le mouvement de rotation des tiges autour de leur axe respectif AI et A2 était rendu possible par l'utilisation d'une part d'un arbre d'entraînement 3 traversant un fût du palier support 4, et d'autre part, d'un pivot 7 d'axe A2 monté libre en rotation sur ce palier support. De manière différente, dans ce second mode de réalisation, tes tiges principale 1 et secondaire 2' sont montées solidaires à rotation d'un boîtier 80 d'un système d'entraînement 8 destiné à être entraîné en rotation alternée par l'arbre d'entraînement d'un dispositif moteur (non représenté). Ainsi, les axes de balayage primaire AI et secondaire A2 sont ici non seulement parallèles, mais confondus avec l'axe d'entraînement du boîtier 80. En outre la tige principale 1 peut également, en position non débrayée, être entraînée en rotation axiale autour de son propre axe longitudinal, afin de permettre une variation de l'angle d'attaque du balai en fonction de la position angulaire de cette tige principale autour de son axe longitudinal. Les mécanismes permettant, lors du fonctionnement du système, d'entraîner d'une part, te mouvement pantographe, et d'autre part, la rotation axiale de la tige principale 1, sont internes au boîtier 80, et ne seront pas décrits ici du fait qu'ils sont sans rapport direct avec ta présente invention. Enfin, le boîtier 80 présente une excroissance périphérique 81 sur laquelle est fixé un pivot formant directement la tige de rotule 5' de la liaison de type rotule, cette tige à rotule 5' s'étendant, selon le principe de la présente invention, sensiblement en coïncidence avec l'axe de débrayage D1, ou au moins sensiblement parallèlement à ce dernier. Tout comme dans le premier mode de réalisation, ta liaison de type rotule comporte en outre la pièce d'extrémité 6 sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée dans le prolongement de la tige secondaire 2', l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir la boule sphérique ou semi-sphérique (non visible) supportée par l'extrémité du pivot 5'. Grâce à cette disposition particulière de ta liaison de type rotule, il est 15 possible de placer te bras dans une position débrayée avec un maximum d'amplitude, comme représenté sur la figure 4b. En outre, comme on peut le déduire plus particulièrement de la figure 4a, lorsque la tige principale 1, en position non débrayée, est entraînée en rotation autour de son axe propre, comme schématisé par la flèche F1, la 20 disposition particulière de la liaison de type rotule autorise avantageusement la tige secondaire à pivoter autour de son axe longitudinal, accompagnant ainsi la tige principale 1. Les deux modes de réalisation précédemment décrits ne sont pas limitatifs. Notamment, on pourrait prévoir un système de fixation des tiges 25 principale et secondaire similaire à celui présenté en référence aux figures 4a et 4b, au niveau d'un boîtier de mécanisme d'entraînement, avec un mécanisme d'entraînement simplifié sans variation de l'angle d'attaque. REVENDICATIONS , 1. Système d'essuyage pour vitre de véhicule automobile, comportant un bras porte-balai à cinématique pantographe comprenant une tige principale (1) portant le balai et destinée à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe de balayage principal (AI) par un arbre d'entraînement (3) d'un dispositif moteur, et une tige secondaire (2') dont une extrémité est reliée à un pivot (7 ; 5') par l'intermédiaire d'une liaison de type rotule (5', 6), la tige secondaire (2') étant destinée à être entraînée en rotation alternée autour d'un axe de balayage secondaire (A2) sensiblement parallèle à l'axe de balayage principal (AI), la tige principale (1) étant en outre mobile en rotation autour d'un axe de débrayage (DI) sensiblement orthogonal à l'axe de balayage (AI ), caractérisé en ce que l'axe de la liaison de type rotule est sensiblement coïncidant avec l'axe de débrayage (Dl). 2. Système d'essuyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pivot (7) est monté mobile en rotation autour de l'axe de balayage secondaire (A2) et en ce que la liaison de type rotule comporte une boule sphérique ou demi-sphérique placée à l'extrémité d'une tige de rotule (5') orientée selon l'axe de la liaison de type rotule, l'autre extrémité de la tige de rotule étant solidaire en rotation du pivot. 3. Système d'essuyage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pivot (7) est monté sur un palier support (4) destiné à être fixé sur le véhicule automobile, et en ce que ledit palier support (4) comporte un fût apte à être traversé par l'arbre d'entraînement (3) du dispositif moteur. 4. Système d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la liaison de type rotule comporte en outre une pièce d'extrémité (6) sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée dans le prolongement de la tige secondaire (2'), l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir la boule sphérique ou semisphérique. 5. Système d'essuyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tiges principale (1) et secondaire (2') sont montées solidaires à rotation d'un boîtier (80) d'un système d'entraînement (8) destiné à être entraîné en rotation alternée par l'arbre d'entraînement, les axes de balayage primaire (AI) et secondaire (A2) étant confondus avec l'axe d'entraînement du boîtier (80). 6. Système d'essuyage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige principale (1) est apte, en position non débrayée, à être entraînée en rotation axiale autour de son propre axe longitudinal, et en ce que le boîtier (80) comprend des moyens aptes à commander la rotation axiale de la tige principale (1) afin de permettre une variation de l'angle d'attaque du balai en fonction de la position angulaire de cette tige principale autour de son axe longitudinal. 7. Système d'essuyage selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite liaison de type rotule comporte ledit pivot (5'), lequel est fixé sur une excroissance périphérique (81) du boîtier (80) et s'étend sensiblement parallèlement à audit axe de débrayage (Dl), une boute sphérique ou semi-sphérique supportée par l'extrémité du pivot (5'). 8. Système d'essuyage selon ta revendication 7, caractérisé en ce que la liaison de type rotule comporte en outre une pièce d'extrémité (6) sensiblement en forme de L, dont une extrémité est fixée dans le prolongement de la tige secondaire (2'), l'autre extrémité comprenant une cavité pour recevoir la boule sphérique ou semi-sphérique.