Brevet FR2963765A1 — publié le 20120217

INSTALLATION D'ESSUIE-GLACE DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une installation d'essuie-glace de véhicule automobile comprenant une raclette d'essuie-glace pouvant se fixer à un bras d'essuie-glace qui porte une lame en caoutchouc fixée avec sa partie talon sur la raclette et qui comporte une lèvre venant en contact d'appui sur la surface à essuyer, la lèvre étant reliée au talon par l'intermédiaire d'une partie charnière de la lame comprenant au moins un premier élément piézo actionneur générant une flexion de la lèvre pour influencer l'angle de raclage. Une telle configuration d'essuie-glace est connue, par exemple du brevet américain US 6, 216, 31 1 B 1. La fonction d'essuyage du pare-brise d'un véhicule est régulièrement critiquée. Les utilisateurs de véhicules signalent souvent un manque d'efficacité de l'essuyage, comme des voiles, des stries etc... un certain niveau sonore, résultant du retournement de la lèvre, bruit s'apparentant à un crissement, un couinement, raclement, etc... L'essuyage efficace et silencieux représente un équilibre entre la maîtrise d'un paramètre microscopique précis, c'est-à-dire le contact permanent de la lame en caoutchouc sur quelques dizaines de microns de verre seulement tout au long du balayage et la maîtrise des paramètres macroscopiques nombreux, parfois difficiles à maîtriser, corrélés entre eux, non réglables individuellement en raison d'un processus de fabrication industrielle. Quelques exemples de paramètres macroscopiques importants sont la géométrie du pare-brise, l'état de la surface du pare-brise, la géométrie de la caisse, les dimensions de la lame en caoutchouc, l'orientation du bras-balai par rapport à la vitre, la pression du bras sur le balai, la rigidité du système etc.30 On définit l'angle de raclage comme étant l'angle entre la vitre et la lèvre. L'essuyage fonctionne bien lorsque cet angle est de 45° +/-10° hors de la zone de retournement. Le brevet américain US 6, 216, 31 1 B 1 décrit une raclette d'essuie-glace, qui comprend un élément piézo électrique pouvant appliquer une force supplémentaire sur une partie charnière de la lame en caoutchouc pour forcer la lame en caoutchouc à effectuer une flexion dans un sens dépendant de la polarité d'une tension appliquée à l'élément piézo. Ainsi la lèvre de la lame en caoutchouc peut être forcée dans le bon sens pendant le balayage pour éviter un crissement. Comme l'actionnement de l'élément piézo n'est pas réglé avec un système en boucle fermée, l'angle de raclage de la lèvre en caoutchouc ne peut pas être réglé à une valeur consigne. Le but de la présente invention est de proposer une installation d'essuie-glace de véhicule automobile comprenant des éléments piézo avec lesquels l'angle de raclage de la lèvre d'une lame en caoutchouc d'un essuie-glace peut-être relié et ajusté à une valeur consigne pendant le fonctionnement de l'essuie-glace. La présente invention a pour objet une installation d'essuie-glace de véhicule automobile comprenant une raclette d'essuie-glace fixée à un bras d'essuie-glace et qui porte une lame en caoutchouc fixée avec sa partie talon sur la raclette et qui comporte une lèvre venant en contact d'appui sur la surface à essuyer, la lèvre étant reliée au talon par l'intermédiaire d'une partie charnière de la lame, comprenant au moins un premier élément piézo actionneur générant une flexion de la lèvre pour influencer l'angle de raclage, dans lequel la partie charnière de la lame reçoit au moins un deuxième élément piézo capteur pour mesurer l'angle de raclage, son signal de sortie alimentant un étage électronique qui comporte un système asservi pour l'actionnement du premier élément piézo actionneur. De préférence, le signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur est un signal alterné en fonction du sens du mouvement du bras d'essuie-glace et est coupé lors des phases de retournement du bras d'essuie-glace. Selon un mode de réalisation l'étage électronique comprend un comparateur, qui compare les polarités du signal du deuxième élément piézo capteur et du signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur, dans le cas où les deux polarités sont identiques, la polarité du signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur n'est pas changée, dans le cas où les deux polarités sont différentes la polarité du signal d'actionnement du premier élément piézo actionneur est inversée. De préférence le système asservi de l'étage électronique règle l'angle de balayage de la lèvre à + 45°(+/- 10°) ou - 45° (+/-10°) selon le sens du mouvement du bras de l'essuie-glace. Selon un mode de réalisation, les deux éléments piézo ont une forme de lame, sont placés à l'intérieur de la lame en caoutchouc, à proximité l'une de l'autre, côte à côte. 25 Les deux éléments piézo s'étendent de préférence au travers de la lame en caoutchouc, depuis l'arête de la lèvre jusqu'à l'extrémité supérieure du talon. Avantageusement, l'étage électronique est intégré dans la surface 30 supérieure du talon.20 De préférence, les éléments piézo sont intégrés dans la lame en caoutchouc, soit dans une découpe préalablement réalisée dans le caoutchouc soit emprisonnés durant le moulage du caoutchouc. Selon un autre mode de réalisation préféré, plusieurs paires des premiers et deuxièmes éléments piézo sont réparties sur la longueur de la lame en caoutchouc. Selon ce mode de réalisation, les paires d'éléments piézo avec leurs 10 étages électroniques sont reliées entre elles en parallèle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré en référence au dessin, sur lequel : 15 Fig. 1 montre une coupe transversale d'une lame en caoutchouc d'un essuie-glace comprenant des éléments piézo selon l'invention ; Fig. 2 montre une coupe transversale d'une lame d'essuie-glace selon l'invention, posée sur une vitre à essuyer; Fig. 3 montre schématiquement le système des éléments piézo avec leurs étages électroniques; et Fig. 4 montre un diagramme avec les différents signaux pendant un cycle 25 de raclage. Fig. 1 montre une coupe transversale d'une lame en caoutchouc d'une installation essuie-glace. La lame en caoutchouc 1 comporte une partie talon 2 au moyen de laquelle la lame est fixée sur un balai non représenté. 30 Pour cela deux rainures 12 sont prévues pour recevoir les éléments correspondants de la raclette 3 visible sur Fig. 2. 20 Une lèvre 4, qui vient en contact avec la surface à essuyer, à savoir la vitre d'un pare-brise, est reliée au talon 2 par l'intermédiaire d'une zone charnière 6 flexible. Le long de l'axe méridien vertical de la lame 1 en caoutchouc sont disposés deux éléments piézo 7 et 8, dont un élément piézo 7 fonctionne comme actionneur et l'autre élément piézo 8 fonctionne comme capteur. Les deux éléments piézo s'étendent sur cet axe méridien depuis un emplacement situé prés de l'arête de la lèvre 4, en contact avec la surface à essuyer jusqu'à l'extrémité supérieure du talon 2. A cette extrémité supérieure est intégré, dans le talon 2, l'étage électronique 9 du système piézo. Fig.2 montre une coupe transversale d'une lame en caoutchouc selon l'invention, posée sur une vitre à essuyer 5. En raison de la pression appliquée sur le balai, la lèvre 4 est inclinée vers la gauche. Dans cette position, le bras de l'essuie-glace peut se déplacer de gauche à droite. L'angle de raclage consigne a est de 45°. Il est défini comme l'angle entre la surface à essuyer et l'orientation de l'axe méridien à l'endroit de l'arête d'essuyage de la lèvre 4. On voit bien que les deux éléments piézo capteur 8 et actionneur 7 sont fléchis parallèlement et que la lèvre 4 est inclinée dans le sens du balayage en garantissant l'angle de raclage a. Fig.3 montre schématiquement le circuit asservi de contrôle des éléments piézo. L'élément piézo capteur 8 envoie à l'étage électronique 9 un signal qui correspond à l'angle de raclage en position. La polarité du signal du capteur 8 correspond au sens d'inclinaison de la lèvre 4. Un comparateur 10 compare la polarité avec une polarité consigne qui correspond au sens du mouvement du bras. Si ces polarités sont identiques, la polarité d'un signal de commande pour l'élément piézo actionneur 7 n'est pas changée, si les polarités ne sont pas identiques, la polarité du signal de commande pour l'élément piézo actionneur 7 est inversée pour changer le sens d'inclinaison de la lèvre 4, pour éviter tout crissement de la lèvre 4 sur le pare-brise. En même temps, le signal de l'élément piézo capteur 8 est comparé à un signal de consigne et à un signal de commande pour que l'élément piézo actionneur soit réglé dans un système asservi de telle sorte que la lame en caoutchouc soit fléchie jusqu'à ce qu'elle atteigne l'angle de raclage de 45° (+/-10°) ou bien -45° (+/-10°) selon le sens du mouvement du bras de l'essuie-glace. Des expériences ont montré que cet angle de raclage fournit les meilleurs résultats en efficacité et niveau sonore de l'installation d'un essuie-glace. Fig.4 montre un diagramme montrant le développement du signal S du capteur 8 dans le temps T et la consigne de commande pour l'élément piézo actionneur 7. 20 Ce diagramme représente en ordonnées les différentes phases du cycle d'un essuie-glace à savoir P 1 : départ du cycle en arrêt fixe ; P2 : montée (arrêt fixe vers opposé arrêt fixe) ; P3 : retournement de la lèvre en opposé arrêt fixe ; 25 P4 : descente (opposé arrêt fixe vers arrêt fixe) ; P5 : retournement de la lèvre en arrêt fixe ; P6 : fin du cycle, retour en arrêt fixe. Le signal du capteur est un signal alterné, qui change de polarité au 30 moment du retournement de la lèvre, quand le mouvement du bras d'essuie-glace est inversé. Le signal de commande pour l'élément piézo actionneur 7 est arrêté pendant l'inversion du mouvement du bras de15 l'essuie-glace. Pendant le mouvement du bras lors de l'alimentation électrique de l'élément piézo actionneur 7 la consigne est fixée à une valeur constante déterminée dans le système asservi de l'étage électronique 9. Dans la deuxième partie d'un cycle de raclage la polarité du signal de commande pour l'élément piézo actionneur 7 est inversée. Sur la lame en caoutchouc 1 plusieurs paires d'éléments piézo 10 capteurs et actionneurs 7,8 peuvent être réparties à des distances régulières pour augmenter l'efficacité du système. De préférence ces couples d'éléments capteurs actionneurs avec leurs étages électroniques peuvent être reliés entre eux en parallèle. Ainsi l'installation d'essuie-glace d'un véhicule automobile proposée garantit le bon essuyage, sans bruit, d'une vitre, en jouant sur le paramètre essentiel à savoir l'angle de raclage. 15 REVENDICATIONS. 1. Installation d'essuie-glace de véhicule automobile, comprenant une raclette (3) d'essuie-glace pouvant se fixer à un bras d'essuie-glace qui porte une lame en caoutchouc fixée avec sa partie talon (2) sur la raclette (3) et qui comporte une lèvre (4) venant en contact d'appui sur la surface à essuyer (5), la lèvre (4) étant reliée au talon (2) par l'intermédiaire d'une partie charnière (6) de la lame (1), comprenant au moins un premier élément piézo actionneur (7) générant une flexion de la lèvre (4) pour influencer l'angle de raclage a, caractérisée en ce que, la partie charnière (6) de la lame (1) reçoit au moins un deuxième élément piézo capteur (8) pour mesurer l'angle de raclage, son signal de sortie étant conduit à un étage électronique (9) qui comporte un système asservi pour l'actionnement du premier élément piézo actionneur (7). 2. Installation d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisée en ce que, le signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur (7) est un signal alterné en fonction du sens du mouvement du bras d'essuie-glace et est coupé lors des phases de retournement du bras d'essuie-glace. 3. Installation d'essuie-glace selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, l'étage électronique (9) comprend un comparateur (10), qui compare les polarités du signal du deuxième élément piézo capteur (8) et du signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur (7), dans le cas où les deux polarités sont identiques, la polarité du signal de l'actionnement du premier élément piézo actionneur (7) n'est pas changée, dans le cas où les deux polarités sont différentes la polarité du signal d'actionnement du premier élément piézo actionneur (7) est inversée. 4. Installation d'essuie-glace selon revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, le système asservi de l'étage électronique (9) règle l'angle de raclage de la lèvre (4) à + 45°(+/- 10°) ou - 45° (+/-10°) selon le sens du mouvement du bras de l'essuie-glace. 5. Installation d'essuie-glace selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, Les deux éléments piézo (7,8) ont une forme de lame, sont placés à l'intérieur de la lame en caoutchouc (1), à proximité l'une de l'autre, côte à côte. 6. Installation d'essuie-glace selon la revendication 5, caractérisée en ce que, les deux éléments piézo (7,8) s'étendent au travers de la lame en caoutchouc (1), depuis un emplacement situé près de l'arête de la lèvre (4) jusqu'à l'extrémité supérieure du talon (2) 7. Installation d'essuie-glace selon la revendication 6, caractérisée en ce que, l'étage électronique (9) est intégré dans la surface supérieure du talon (2). 20 8. Installation d'essuie-glace selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, les éléments piézo sont intégrés dans la lame en caoutchouc (1), soit dans une découpe préalablement réalisée dans le caoutchouc soit emprisonnés durant le moulage du caoutchouc. 25 9. Installation d'essuie-glace selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, plusieurs paires des premiers et deuxièmes éléments piézo (7,8) sont réparties sur toute la longueur de la lame en caoutchouc (1) . 10 15 30 10. Installation d'essuie-glace selon la revendication 9, caractérisée en ce que, les paires d'éléments piézo (7,8) avec leurs étages électroniques (9) sont reliées entre elles en parallèle.