Brevet FR2953471A1 — publié le 20110610

Domaine de l'invention La présente invention concerne un bras d'essuie-glace d'une installation d'essuie-glace de vitre, le bras recevant une lame d'essuyage ou balai d'essuie-glace. L'invention concerne également une installation d'essuie-glace équipée d'au moins un tel bras. Etat de la technique On utilise les installations d'essuyage pour de multiples applications techniques, en particulier pour essuyer le pare-brise et la lunette arrière de véhicules automobiles. De telles installations d'essuie-glace comportent au moins un balai ou lame d'essuyage fixé à un bras et ayant une lèvre d'essuyage en une matière assimilable à du caoutchouc pour passer suivant un mouvement cyclique sur la vitre à nettoyer et en éliminer l'humidité ou la saleté. L'entraînement du bras d'essuie-glace est assuré en général par un moteur électrique, par exemple un moteur rotatif ou un moteur réversible d'essuie-glace dont le mouvement est appliqué soit directement soit par l'intermédiaire d'une transmission pour le mouvement d'essuyage souhaité. Le mouvement d'essuyage du balai d'essuie-glace sur la vitre est soumis à un frottement variant fortement suivant le degré d'humidité de la vitre. Pour une vitre humide, le frottement est relativement faible alors que pour une vitre sèche, il est relativement élevé et il faut le vaincre. Cela influence la puissance nécessaire à l'entraînement ou le couple requis pour l'entraînement d'essuie-glace. Alors que pour les utilisations à usage unique proprement dit « mode d'essuyage en cas de pluie », il ne faut pas de petite puissance d'entraînement ou de petit couple d'entraînement car l'installation d'essuie-glace doit être conçue pour l'essuyage d'une vitre sèche. Les installations d'essuyage connues sont ainsi conçues plus puissantes que cela serait nécessaire pour leur utilisation sur une vitre mouillée. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un moyen plus souple d'essuyage de vitre. 2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un bras d'essuie-glace du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de vibrations pour exciter les vibrations du balai d'essuie-glace. L'invention concerne également une installation d'essuie-glace caractérisé en ce qu'elle est équipée d'un bras d'essuie-glace tel que défini ci-dessus. L'invention propose ainsi un bras d'essuie-glace d'une installation d'essuyage pour essuyer une vitre et dont le bras d'essuyage est réalisé pour former une lame d'essuyage. Le bras d'essuyage pré-sente une installation d'oscillation ou vibrante pour faire osciller ou vibrer la lame d'essuyage. En outre, l'invention concerne également une installation d'essuie-glace équipée d'un tel bras. L'excitation en vibration permet de diminuer le frottement entre le balai d'essuie-glace ou lame d'essuyage porté par le bras d'essuie-glace et la vitre. Cela est notamment le cas pour un essuie-glace fonctionnant sur une vitre sèche et se traduit ainsi à une moindre différence de coefficient de frottement (commande du frottement) pour un essuyage de vitre sèche et humide. Il en résulte une sollicitation plus faible du mode d'essuyage, ce qui permet un dimensionnement réduit des composants de l'installation d'essuyage en particulier une conception plus faible du moteur et de la tringlerie d'essuie-glace. Les avantages qui en découlent sont entre autres une économie de matière et ainsi de coût et un gain de poids. La réduction du frottement permet en outre d'améliorer le mode d'essuyage en tant que tel et la qualité de l'essuyage. Selon un mode de réalisation, le générateur de vibrations génère des vibrations ayant au moins une fréquence dans le domaine des ultrasons et/ou celui des infrasons. On évite dans ces conditions de perturber l'utilisateur. Selon un autre développement, le générateur de vibrations ou générateur d'oscillations comporte au moins un élément actionneur. L'élément actionneur peut être réalisé par exemple sous la forme d'un élément piézoélectrique économe. A cela s'ajoutent égale- 3 ment plusieurs éléments piézoélectriques s'étendant sur la longueur du bras d'essuie-glace pour être réglés ce qui permet de réaliser une plus forte excitation des vibrations de la lame d'essuyage. Selon une autre caractéristique, le bras d'essuie-glace comporte un organe de fixation ou dispositif d'accouplement pour se fixer à l'installation d'entraînement de l'installation d'essuie-glace et un organe de réception (ou récepteur) pour recevoir le balai d'essuie-glace. L'élément actionneur peut être installé au niveau de l'organe de réception ou de l'organe de fixation. A l'aide d'un élément actionneur prévu dans la zone de l'organe de réception, on peut induire les vibrations d'une manière relativement directe dans la lame d'essuyage ou balai d'essuie-glace. En revanche, au niveau de l'organe de fixation, un élément actionneur permet de réduire le circuit à mettre en oeuvre pour aboutir à une installation de commande externe. Suivant une autre caractéristique, le bras d'essuie-glace comporte une installation d'alimentation en énergie pour le générateur de vibrations. Cela permet au générateur de vibration de fonctionner de manière indépendante c'est-à-dire en autarcie. L'installation d'alimentation en énergie comporte par exemple une batterie et/ ou un élément de cellule photovoltaïque. Pour un mode de fonctionnement autonome, le bras d'essuie-glace comporte en outre une installation d'activation. L'installation d'activation est conçue pour déceler le mouvement du bras d'essuie-glace et activer l'oscillation du balai d'essuie-glace sur le fondement d'un mouvement reconnu. Suivant une autre caractéristique, le bras d'essuie-glace comporte une interface pour la liaison entre l'installation d'oscillation et une installation de commande de l'installation d'essuie-glace. Cela per-met de réaliser à la fois l'alimentation en énergie et la commande du générateur de vibrations. La commande, c'est-à-dire en particulier la prédéfinition de l'intensité et de la fréquence des oscillations, peut se faire selon les conditions externes (état mouillé, état sec, température, etc.) ainsi que selon le mode de fonctionnement sélectionné par l'utilisateur (mode de fonctionnement par intermittence, essuyage per- manent, etc.). Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation d'essuie-glace comportant deux bras d'essuie-glace équipés chacun d'un balai d'essuie-glace pour nettoyer une vitre, - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un bras d'essuie-glace selon l'invention équipé d'un balai d'essuie-glace en cours d'essuyage d'une vitre, et - les figures 3 à 6 montrent d'autres représentations schématiques de bras d'essuie-glace selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre à titre d'exemple une installation d'essuie-glace 100 telle que celles utilisées de manière caractéristique pour nettoyer le pare-brise d'un véhicule automobile. En variante, de telles installations d'essuie-glace équipées d'un bras d'essuie-glace peu-vent également s'utiliser pour la lunette arrière d'un véhicule. L'installation d'essuie-glace 100 comporte deux bras d'essuie-glace 130 équipés chacun d'un balai d'essuie-glace 140 appliqués sur la vitre 200 à nettoyer. Les deux bras d'essuie-glace 130 sont par exemple entraînés par une installation d'entraînement 120, commune. L'installation d'entraînement 120 comporte un moteur rotatif ou un moteur réversible d'essuie-glace, actionnant directement ou par l'intermédiaire d'une transmission appropriée (non représentée ici) le bras d'essuie-glace 130 respectif. En mode d'essuyage, l'unité d'entraînement 120 entraîne les bras d'essuyage 130 pour que les lames ou balais d'essuyage correspondants 140 parcourent la surface de la vitre 200 selon un mouvement cyclique et éliminent ce qui encombre la vitre, l'humidité ou les saletés. L'installation d'essuie-glace 100 comporte en outre une installation de commande 110 pour commander l'installation d'entraînement 120. L'installation de commande 110 détermine la fréquence et la vitesse du mouvement des bras d'essuie-glace 130 sur la vitre 200. Cela peut se faire par exemple en se fondant sur une con- 4 signe de mouillage fixée par l'intermédiaire d'un commutateur équipant la colonne de direction ou encore par un capteur de pluie fournissant directement une information (cette solution n'est pas représentée). Selon l'invention, chacun des deux bras d'essuie-glace 5 130 de la figure 1 est équipé d'une installation d'oscillation 150 pour exciter en oscillation le bras d'essuyage 130 respectif et la lame d'essuyage ou balai d'essuie-glace 140 qui l'équipe. Cela permet de réduire le frottement entre le balai d'essuie-glace 140 et la vitre 200 ce qui est notamment perceptible si l'on essuie une vitre sèche 200. Cela se traduit ainsi par une moindre différence de frottement pour l'essuyage d'une vitre sèche et celui d'une vitre mouillée 200 et sollicite moins l'installation d'essuie-glace 100. Cela permet par exemple d'utiliser un moteur d'essuie-glace de puissance moindre ou fournissant un couple plus réduit. Cela se traduit par une économie de matière et ainsi une réduction des coûts de fabrication et du poids. En outre, cela permet d'avoir un moteur de dimensions plus réduites avec ainsi une utilisation plus efficace de la place disponible. En outre, même sans que cela ne soit au détriment des caractéristiques, on pourra dimensionner de manière plus faible ou plus réduite d'autres composants mécaniques de l'installation d'essuie-glace 100 tels que par exemple la tringlerie d'essuie-glace, les leviers d'essuie-glace ou les bras d'essuie-glace 130. Cela se traduit également par une économie de poids et de coût. En outre l'excitation en vibration peut participer à l'amélioration du mode d'essuyage et par conséquence à la qualité d'essuyage d'une vitre 200 sèche, à moitié sèche ou humide. Différents modes de réalisation d'un bras d'essuie-glace 130 selon l'invention équipé d'une installation d'oscillation 150 seront décrits à l'aide des figures suivantes. La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un bras d'essuie-glace 130 équipé d'un balai ou lame d'essuyage 140 pendant l'essuyage de la vitre 200. L'extrémité libre du bras d'essuyage 130 comporte un organe de réception 132 dans lequel ou sur lequel est fixé le balai d'essuie-glace 140 par son dispositif de raccordement 143 réalisé de manière appropriée. Le balai d'essuie-glace 140 est par exemple un balai d'essuie-glace sans articulation 140 (encore appelé balai 6 d'essuie-glace GWB) composé par exemple d'une lèvre d'essuyage souple 142 fixée à une pièce de base rigide 141. La pièce de base 141 se présente par exemple sous la forme d'un rail avec une installation de raccordement ou d'accouplement 143 comme indiqué ci-dessus. La lame d'essuyage 142 réalisée de préférence en une matière assimilable à du caoutchouc, comporte habituellement une lèvre d'essuyage en forme de coin appliquée contre la vitre 200 pour l'essuyage. Comme le montre la figure 2, la lèvre d'essuie-glace 142 qui s'étend le long de la pièce de base 141 en forme de rail, peut comporter en outre des nervures de bu- tée limitant le mouvement de la lèvre. Pour générer les vibrations appliquées à la lame d'essuyage 140, le bras d'essuie-glace 130 selon l'invention comporte un générateur de vibrations 150. Le générateur de vibrations 150 peut comporter un unique élément actionneur 151 s'étendant en continu sur toute la longueur du bras d'essuie-glace 130 ou seulement sur une partie de celle-ci. Un tel élément actionneur 151, de préférence sous la forme d'un élément piézoélectrique, peut en principe être installé à n'importe quel endroit approprié du bras d'essuie-glace 130. En outre, le bras d'essuie-glace 130 peut comporter plusieurs éléments action- neurs 151, à la place d'un unique élément actionneur 151. L'utilisation d'un ou plusieurs éléments actionneurs 151, approprié, permet en principe de générer des vibrations ou oscillations d'une fréquence quelconque. Mais de préférence les vibrations seront excitées à une fréquence dans le domaine des ultrasons ou des infra- sons pour éviter toute perturbation acoustique de l'occupant du véhicule tel que le conducteur. Par le choix d'une fréquence d'oscillation ou de vibration appropriée, on tient en outre compte de la résonnance du système mécanique en particulier du levier d'essuyage formé du bras d'essuie-glace 130 et du balai d'essuie-glace 140, pour par exemple accentuer la résonnance. En outre, à l'aide d'un ou plusieurs éléments actionneurs 151, on pourra exciter simultanément plusieurs fréquences différentes se combinant les vibrations ce qui permet par exemple d'accentuer leur amplitude. 7 L'excitation des vibrations par un élément actionneur 151 peut se faire dans l'espace en principe dans n'importe quelle direction. L'excitation des vibrations se fait de préférence toutefois parallèlement à la direction de déplacement du bras d'essuie-glace 130. Ce cas est indi- qué par une flèche discontinue tracée à la figure 2. Cela permet de réduire d'une manière particulièrement efficace le frottement entre la lèvre d'essuyage et la vitre 200. Dans le cas du bras d'essuie-glace 130 représenté à la figure 2, l'élément actionneur ou les éléments actionneurs 151 sont reliés à l'installation de commande 110 de l'installation d'essuie-glace 130 par des lignes de liaison appropriées. On assure ainsi à la fois l'alimentation en énergie et la commande du ou des éléments actionneurs 151. Ce cas sera décrit de manière plus détaillée à l'aide de la figure 3 ci-après. La figure 3 montre un bras d'essuie-glace 130 auquel est fixée une lame d'essuyage 140 selon un exemple de réalisation de l'invention. L'extrémité libre du bras d'essuie-glace 130 telle que représentée comporte l'organe de réception 132 recevant le balai d'essuie-glace ou lame d'essuyage 140 et son dispositif de liaison 143 approprié. L'extrémité du bras d'essuie-glace 130 à l'opposé de celle du dispositif de raccordement 143 comporte un organe de fixation 131 par lequel le bras d'essuie-glace 130 est fixé à l'installation d'entraînement 120. L'organe de fixation 131 est par exemple comme l'indique la figure 3, un perçage recevant l'arbre d'entraînement rotatif de l'installation d'entraînement 120. Le bras d'essuie-glace 130 de la figure 3 comporte un élément actionneur 151 au niveau de l'organe de réception 132. Cela permet de transmettre directement au balai d'essuie-glace 140 les oscillations ou vibrations générées par l'élément actionneur 151. L'élément actionneur 151 est relié au réseau électrique embarqué par des lignes de liaison appropriées dans le véhicule ou de l'installation de commande 110 de l'installation d'essuie-glace 100. Pour permettre une liaison amovible entre le bras d'essuie-glace 130 et le véhicule, comme le montre la figure 3, au ni-veau de l'organe de fixation 131, il est prévu une interface 155. L'interface 155 est par exemple réalisée sous la forme d'un connecteur 8 engagé dans un connecteur complémentaire du véhicule. On peut ainsi remplacer simplement ou simplement transformer un système existant. La liaison de l'élément actionneur 151 à l'installation de commande 110 assure l'alimentation externe et la commande externe. L'installation de commande 110 permet par exemple de prédéfinir l'intensité et la fréquence des oscillations de l'élément actionneur 151. De telles consignes ou caractéristiques prédéfinies peuvent s'obtenir par exemple en fonction des conditions extérieures commandant un comportement différent de l'élément actionneur 151 pour une vitre 200 sèche, à moitié sèche ou humide. Le cas échéant, on peut tenir compte de paramètres supplémentaires comme par exemple la température. Il est possible de faire osciller le bras d'essuie-glace 130 et ainsi la lame d'essuyage 140 seulement dans le cas d'une vitre sèche 200 ou de générer des oscillations ou vibrations plus intenses en cas de vitre sèche 200 (par exemple des vibrations de plus forte amplitude et/ou de plus forte fréquence) par rapport à une vitre 200 humide. Les informations correspondantes relatives à des conditions externes peuvent être fournies à l'installation de commande 110 par exemple par d'autres installations, comme par exemple un capteur de pluie ou un capteur de température. Le fonctionnement de l'élément actionneur 151 peut être couplé à la mise en oeuvre de l'installation d'essuie-glace 100 par une commande par exemple à l'aide d'un levier ou d'une manette équipant la colonne de direction. Il est par exemple possible que l'installation de commande 110 permette de faire fonctionner l'élément actionneur 151 suivant dif- férents modes d'oscillation selon le mode d'essuyage choisi (essuyage intermittent, essuyage permanent de niveau 1 ou de niveau 2, etc.). Une commande de deux mêmes types est possible en liaison avec plusieurs éléments actionneurs 151. La figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'un bras d'essuie-glace 130 selon l'invention qui a une structure analogue à celle de l'exemple de réalisation de la figure 3. A la différence du bras d'essuie-glace 130 de la figure 3, l'élément actionneur 151 du bras d'essuie-glace 130 de la figure 4 est situé au niveau de l'installation de fixation 131. Ce montage réduit les moyens de câblage dans le bras d'essuie-glace 130 se traduisant le cas échéant par une économie. 9 La figure 5 montre un bras d'essuie-glace 130 correspondant à un autre exemple de réalisation ; dans celui-ci le générateur d'oscillation 150 comporte plusieurs éléments actionneurs 151 répartis dans le bras d'essuie-glace 130. Les éléments actionneurs 151 sont éga- lement reliés par une interface 155 et des lignes de liaison appropriées à une installation de commande 110 de l'installation d'essuie-glace 100 pour leur alimentation et leur commande. Les éléments actionneurs 151 peuvent être commandés séparément ou globalement. L'utilisation simultanée de plusieurs éléments actionneurs 151 permet de générer par exemple des oscillations ou vibrations plus intenses. En outre, plu-sieurs éléments actionneurs 151 permettent d'amplifier la résonance ou l'amplitude. A côté des bras d'essuie-glace 130 décrits ci-dessus pour lesquels l'alimentation en énergie et la commande du générateur d'oscillations 150 se font par une installation de commande externe 110 on peut également envisager des modes de réalisation autonomes du bras d'essuie-glace 130 selon l'invention. Ces modes de réalisation con-viennent de façon avantageuse pour l'équipement en seconde monte sur des installations d'essuie-glace 100 existantes. Pour expliciter cette si- tuation, la figure 6 montre une réalisation possible selon laquelle dans le bras d'essuie-glace 130, on a un élément actionneur 151 individuel, une installation d'activation 152 ainsi qu'une installation d'alimentation en énergie 153, 154. L'installation d'activation 152 est réalisée pour reconnaître le mouvement du bras d'essuie-glace 130 ou détecter un tel mouvement et activer les oscillations par l'élément actionneur 151. Pour reconnaître le mouvement d'essuyage du bras d'essuie-glace 130, l'installation d'activation 152 comporte par exemple une installation de capteur telle qu'un élément de capteur micromécanique. L'installation d'alimentation en énergie du bras d'essuie- glace 130 selon la figure 6 peut comporter par exemple une matrice 153 ou un élément photovoltaïque 154. Dans le présent exemple de réalisation, une batterie (batterie rechargeable) 153 et un élément photovoltaïque 154 alimentant à la fois le générateur de vibrations 150. En outre à la place d'une batterie 153, on peut également utiliser un con- densateur ou accumulateur d'énergie de type analogue. 10 Les modes de réalisation décrits à l'aide des figures constituent des modes de réalisation préférentiels donnés à titre d'exemples de l'invention. A côté des modes de réalisation décrits et représentés, on peut envisager d'autres formes de réalisation comportant d'autres va- riantes ou combinaisons de caractéristiques. En particulier, il est possible d'utiliser des bras d'essuie-glace équipés de générateurs de vibrations non seulement pour des installations d'essuie-glace de véhicules automobiles mais pour n'importe quelle installation d'essuyage. Bien que la description ci-dessus décrive des bras d'essuie-glace uniquement en liaison avec des lames d'essuyage sans articulation, les principes décrits ci-dessus et les propositions peuvent s'appliquer à des bras d'essuie-glace équipés de balais d'essuie-glace traditionnels c'est-à-dire avec des articulations. En outre, il est possible d'utiliser certains des composants décrits (par exemple les éléments ac- tionneurs, l'installation d'alimentation en énergie, l'installation d'activation) également dans le balai d'essuie-glace ou montés sur le bras d'essuie-glace et le balai d'essuie-glace. Bien que la figure 1 montre à titre d'exemple une installation synchrone à deux bras d'essuie-glace, le principe de l'invention peut également s'appliquer à d'autres installations d'essuyage telles que par exemple des installations fonctionnant en opposition de phase avec deux leviers d'essuie-glace ou une installation d'essuie-glace munie d'un levier.25 NOMENCLATURE DES PRINCIPAUX ELEMENTS 100 Installation d'essuie-glace 110 Installation de commande 120 Installation d'entraînement 130 Bras d'essuie-glace 131 Organe de fixation 132 Organe de réception 140 Balai d'essuie-glace/lame d'essuyage 141 Pièce de base 142 Lèvre souple 143 Dispositif de raccordement 150 Générateur d'oscillations/vibrations 151 Elément actionneur 152 Installation d'activation 153 Batterie 154 Elément photovoltaïque 155 Interface 200 Vitre/pare-brise20 REVENDICATIONS1 °) Bras d'essuie-glace (130) d'une installation d'essuie-glace (100) pour essuyer une vitre (200), le bras d'essuie-glace (130) étant réalisé pour tenir un balai d'essuie- glace (140), bras caractérisé en ce que il comporte un générateur de vibrations (150) pour exciter les vibrations du balai d'essuie-glace (140). 2°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de vibrations (150) génère des vibrations d'au moins une fréquence dans le domaine des ultrasons et/ou dans le domaine des infrasons. 3°) Bras d'essuie-glace (130) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le générateur de vibrations (150) comporte au moins un élément actionneur (151). 4°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras d'essuie-glace (130) comporte un organe de fixation (131) pour être fixé à une installation d'entraînement (120) de l'installation d'essuie-glace (100) et un organe de réception (132) pour recevoir le balai d'essuie-glace (140), l'élément actionneur (151) étant prévu au niveau de l'organe de réception (132) ou de l'organe de fixation (131). 5°) Bras d'essuie-glace (130) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément actionneur (151) est un élément piézoélectrique. 6°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 1, caractérisé en ce que 13 le bras d'essuie-glace (130) comporte une installation d'alimentation en énergie (153, 154) du générateur de vibrations (150). 7°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'installation d'alimentation en énergie comporte une batterie (153) et/ ou un élément photovoltaïque (154). 8°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de vibrations (150) comporte une installation d'activation (152), détectant le mouvement du bras d'essuie-glace (130) et à partir de la reconnaissance de ce mouvement, cette installation active les vibrations du balai d'essuie-glace (140). 9°) Bras d'essuie-glace (130) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras d'essuie-glace (130) comporte une interface (155) pour réaliser la liaison entre le générateur de vibrations (150) et l'installation de corn- mande (110) de l'installation d'essuie-glace (100). 10°) Installation d'essuie-glace (100) pour essuyer une vitre (200) comportant un bras d'essuie-glace (130) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le bras d'essuie-glace (130) est équipé d'un générateur de vibrations (150) pour exciter les vibrations du balai d'essuie-glace ou lame d'essuyage (140).30