Brevet FR3023521A1 — publié le 20160115

VVFR1933 Circuit électrique de chauffage pour un balai d'essuie-glace La présente invention concerne un circuit électrique de chauffage pour un balai d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, un balai d'essuie-glace de véhicule comportant ce circuit, un ensemble de balais d'essuie-glace de véhicule, ainsi qu'un procédé de réalisation de balais d'essuie-glace de véhicule. Classiquement, un balai d'essuie-glace du type « balai plat » comprend un corps longitudinal portant une lame d'essuyage, en général en caoutchouc, destinée à frotter contre le pare-brise du véhicule pour évacuer de l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Le balai comporte en outre au moins une vertèbre longitudinale qui confère un cintrage à la lame d'essuyage, de manière à favoriser l'application de cette lame sur le pare-brise. Le balai est porté par un bras qui est entraîné par un moteur dans un mouvement de va-et-vient angulaire. Les moyens de liaison du balai au bras comprennent en général un connecteur qui est solidaire du corps et un adaptateur qui est articulé sur le corps et fixé à une extrémité du bras. lI est connu de chauffer un balai d'essuie-glace en particulier pour le dégivrer en hiver. Dans le cas où ce balai est équipé de canaux internes de circulation de liquide lave-glace, le chauffage du balai permet en outre de chauffer le liquide avant sa pulvérisation sur le pare-brise du véhicule, ce qui facilite le dégivrage du pare-brise et peut éviter ainsi l'utilisation d'une raclette à givre manuelle. Dans la technique actuelle, un circuit électrique de chauffage d'un balai d'essuie-glace comprend une résistance de chauffage et une source d'alimentation électrique. La source d'alimentation électrique est en général une batterie ou un alternateur/démarreur du véhicule, qui fournit un courant ou une tension donnée à la résistance de chauffage. La résistance de chauffage est configurée en fonction de la valeur de cette tension ou de ce VVFR1933 courant pour fournir une puissance de chauffage donnée qui est notamment fonction de la longueur du balai et/ou des exigences d'un constructeur automobile. Selon ces exigences, deux balais sensiblement identiques pourraient être amenés à être équipés de circuits de chauffage différents. Ces circuits de chauffage différeraient les uns des autres par leurs résistances de chauffage qui seraient configurées pour fournir chacune une puissance de chauffage requise. Cette technologie présente des inconvénients. En effet, une résistance de chauffage est conçue spécifiquement pour un balai et n'est donc pas optimisée pour un autre balai. Il n'est donc actuellement pas possible de standardiser les résistances de chauffage pour balai d'essuie-glace, c'est-à-dire de mettre au point une référence unique de résistance de chauffage qui pourrait être utilisée dans des balais différents. L'invention propose une solution simple, efficace et économique à ces inconvénients de la technique antérieure. L'invention propose à cet effet un circuit électrique de chauffage pour un balai d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, comprenant une source d'alimentation électrique et au moins une résistance de chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une résistance de protection. Dans la présente demande, on entend par résistance de chauffage une résistance dont la fonction principale est de produire de la chaleur, et par résistance de protection une résistance dont la fonction principale est de réduire l'intensité du courant qui la traverse. Toute résistance dissipe de l'énergie sous forme de chaleur par effet joule. Dans le cas d'une résistance de chauffage, cette production de chaleur est souhaitée alors que, dans le cas d'une résistance de protection, cette production est de préférence limitée. La puissance dissipée par effet joule (ou puissance de chauffage) s'exprime par le formule : P = R.I2. Pour une valeur d'intensité I donnée, plus la résistance ohmique R d'une résistance est importante et VVFR1933 plus la puissance de chauffage de cette résistance est importante. Les résistances de protection et de chauffage du circuit présentent donc en général des résistances ohmiques différentes. La résistance de protection a de préférence une résistance ohmique inférieure à celle de la résistance de chauffage. L'invention permet de standardiser les résistances de chauffage pour balais. Des balais différents peuvent par exemple être équipés d'une même référence de résistance de chauffage. La puissance de chauffage délivrée par chaque résistance de chauffage est alors fonction de la résistance de protection associée à cette résistance de chauffage. Plus la résistance de protection a une résistance ohmique importante, plus le courant d'alimentation de la résistance de chauffage est faible et plus la puissance de chauffage est faible. Inversement, plus la résistance de protection a une résistance ohmique faible, plus le courant d'alimentation de la résistance de chauffage est important et plus la puissance de chauffage est important. Dans le cas où un constructeur automobile A souhaite un circuit électrique de chauffage fournissant une puissance de chauffage PA, il suffit d'équiper le circuit d'une résistance de chauffage R1 et d'une résistance de protection R2 qui est configurée pour que la résistance de chauffage R1 20 produise la puissance PA. Dans le cas où un autre constructeur automobile B souhaite un circuit électrique de chauffage fournissant une puissance de chauffage PB, il suffit d'équiper le circuit d'une résistance de chauffage R1 identique et d'une résistance de protection R2' qui est configurée pour que la résistance de chauffage R1 produise la puissance PB. Les circuits de 25 chauffage demandés par les constructeurs ont ainsi des résistances de chauffage R1 identiques et des résistances de protection R2, R2' différentes. Le circuit selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en 30 combinaison les unes avec les autres : VVFR1933 - la résistance de protection présente une résistance ohmique comprise entre 0,01 et 3Q, de préférence entre 0,06 et 2,6e, et plus préférentiellement entre 0,1 et 1,8 S2. - la résistance de chauffage présente une résistance ohmique comprise entre 0,6 et 30 S2, de préférence entre 0,6 et 26S2, et plus préférentiellement entre 1,8 et 26 S2, - les résistances de chauffage et de protection sont montées en série, - la résistance de protection est montée en amont de la résistance de chauffage, par rapport au sens du courant dans le circuit, - la résistance de chauffage est un film ou un fil réalisé en matériau résistif chauffant, - la résistance de protection est une résistance variable, par exemple en fonction de la température, ou programmable, La présente invention concerne également un balai d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, comportant au moins un circuit tel que décrit ci-dessus. La résistance de protection peut être portée par un connecteur ou une vertèbre de rigidification du balai. La présente invention concerne encore un ensemble comportant au moins deux balais d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, les balais comportant des circuits électriques de chauffage tels que décrits ci-dessus et dont les puissances de chauffage sont différentes, dans lequel les résistances de chauffage des circuits sont identiques et leurs résistances de protection sont différentes. La présente invention concerne enfin un procédé de réalisation de balais d'essuie-glace équipés chacun d'un circuit électrique de chauffage tel que décrit ci-dessus, dans lequel il comprend une étape consistant à équiper le circuit de chaque balai avec une même référence de résistance de chauffage puis à équiper le circuit de chaque balai d'une résistance de protection qui est choisie en fonction de la puissance de chauffage souhaitée pour ce circuit. VVFR1933 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un balai d'essuie-glace de véhicule automobile, - la figure 2 est une vue schématique d'un élément chauffant d'un balai d'essuie-glace, et - la figure 3 est une vue très schématique d'un circuit électrique de chauffage selon l'invention. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. Dans la description qui suit, les dénominations longitudinales ou latérales se réfèrent à l'orientation du balai d'essuie-glace selon l'invention. La direction longitudinale correspond à l'axe principal du balai dans lequel il s'étend, alors que les orientations latérales correspondent à des droites concourantes, c'est-à-dire qui croisent la direction longitudinale, notamment perpendiculaires à l'axe longitudinal du balai dans son plan de rotation. Pour les directions longitudinales, les dénominations haute ou basse s'apprécient par rapport au point de fixation du balai sur le bras porte-balai, la dénomination intérieure correspondant à la partie où le bras et un demi-balai s'étendent. Il est illustré à la figure 1 un balai d'essuie-glace 10 d'un pare-brise de véhicule automobile et un bras 12 d'entraînement de ce balai 10, ce bras 12 étant partiellement représenté et destiné à être entraîné par un moteur pour que le balai suive un mouvement angulaire de va-et-vient permettant d'évacuer l'eau et éventuellement d'autres éléments indésirables recouvrant le pare-brise. VVFR1933 Le balai 10 comprend ici un corps longitudinal 14, une lame d'essuyage 16, en général en caoutchouc, et au moins une vertèbre de rigidification 18 qui confère un cintrage à la lame 16 de manière à favoriser l'application de cette lame sur le pare-brise. Le corps 14 du balai 10 comporte un déflecteur aérodynamique supérieur 20 destiné à améliorer le fonctionnement du balai, le but de ce déflecteur 20 étant d'améliorer le plaquage du balai sur le pare-brise et donc la performance aérodynamique du système. Le balai 10 comprend en outre des embouts ou agrafes d'accrochage 22 de la lame 16 et de la vertèbre 18 sur le corps, ces agrafes 22 étant situées à chacune des extrémités longitudinales du corps 14. Le corps 14 du balai est ici réalisé en deux parties indépendantes qui sont disposées sensiblement bout à bout et raccordées l'une à l'autre par un connecteur 24 intermédiaire. Pour assurer son montage sur le bras 12, le balai 10 comprend un adaptateur 26 monté sur le connecteur mécanique 24 et permettant une articulation du balai 10 par rapport au bras 12. L'articulation du balai 10 par rapport au bras 12 est une articulation selon un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation Y perpendiculaire à l'axe longitudinal du balai 10. Le balai 10 doit en effet présenter au moins un degré de liberté en rotation par rapport au bras 12, et plus spécifiquement par rapport à une pièce terminale 28 du bras 12, pour permettre au balai 10 de suivre la courbure du pare-brise. L'invention concerne notamment un balai d'essuie-glace du type chauffant, ce balai étant associé à un circuit électrique 30 de chauffage qui comporte, de manière classique, une source 32 d'alimentation électrique et une résistance de chauffage 34, et qui comporte en outre, selon l'invention, une résistance de protection 36 (figure 3). La source 32 d'alimentation électrique est par exemple une batterie ou un alternateur/démarreur du véhicule équipé du balai. 3 0 2 3 5 2 1 7 VVFR1933 La résistance de chauffage 34 comprend de préférence un film ou un fil réalisé en matériau résistif. La figure 2 montre un exemple de réalisation d'une résistance de chauffage 34, qui est ici formée par un film chauffant porté par la vertèbre de rigidification 18. La vertèbre 18 a une forme 5 allongée et l'une de ses faces est revêtue du film chauffant qui comprend au moins une boucle d'un conducteur électrique chauffant. Le conducteur est par exemple en acier inoxydable ou en alliage à base de cuivre, nickel, aluminium, etc. (cupro, laiton, etc.). La boucle du conducteur est reliée à des bornes 38 de raccordement électrique, qui sont par exemple 10 configurées pour coopérer avec des bornes de raccordement électrique du connecteur mécanique 24. Ce dernier peut être raccordé par un connecteur électrique (non représenté) à une extrémité d'un câble électrique du circuit, dont l'extrémité opposée est raccordée à la source 32 d'alimentation électrique. 15 Pour que la puissance de chauffage soit optimale, la résistance de chauffage peut avoir une résistance ohmique de 0,65 S2 lorsque la source délivre un courant de 20A sous 13V (ceci entraînerait toutefois l'utilisation de fils électriques chauffants de section importante : 4 mm2), ou une résistance ohmique de 1,8 Q lorsque la source délivre un courant de 7,5A 20 sous 13V (fils électriques chauffants de section de l'ordre de 1,5 mm2). Pour un courant de chauffage minimum de 0,5 A et pour assurer la performance de dégel de petites pièces du balai, une résistance ohmique de 26-30 S2 peut suffire. De façon préférentielle, la résistance de chauffage présente une 25 résistance ohmique comprise entre 0,6 et 30 S2, de préférence entre 0,6 et 26 S2, et plus préférentiellement entre 1,8 et 26 S2. Elle a par exemple une résistance ohmique supérieure ou égale à 1,8 S2. Les résistances de chauffage 34 et de protection 36 (notées respectivement R1 et R2 dans la figure 3) sont ici montées en série. La 30 résistance de protection 36 est montée en amont de la résistance de chauffage 34, par rapport au sens du courant I dans le circuit. La résistance VVFR1933 de protection 36 peut être portée par la vertèbre 18, le connecteur mécanique 24, le connecteur électrique précité, un boîtier électronique du circuit 30 tel qu'un boîtier BSI (boîtier de servitude intelligent), etc. La résistance de protection 36 peut être fixée sur un support par collage, sertissage, soudage, ou surmoulage. La résistance de protection 36 peut être une résistance fixe, une résistance variable ou une résistance programmable. Une résistance variable peut être une résistance qui varie mécaniquement (telle qu'un potentiomètre par exemple) ou une résistance qui varie thermiquement (telle qu'une thermistance). Dans le cas d'une résistance variable en fonction de la température, celle-ci pourrait présenter les caractéristiques suivantes (plus la température T de la résistance de protection augmente et plus sa résistance ohmique augmente) : Température T [°C] Résistance ohmique [S2] -f -30°C 100% R1 + 0% R2 -30°C REVENDICATIONS1. Circuit électrique (30) de chauffage pour un balai (10) d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, comprenant une source (32) d'alimentation électrique et au moins une résistance de chauffage (34), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une résistance de protection (36). 2. Circuit (30) selon la revendication 1, dans lequel les résistances de protection (36) et de chauffage (34) présentent des résistances ohmiques différentes. 3. Circuit (30) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la résistance de protection (36) présente une résistance ohmique comprise entre 0,01 et 3 S2, de préférence entre 0,06 et 2,6 S2, et plus préférentiellement entre 0,1 et 1,8 SI 4. Circuit (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la résistance de chauffage (34) présente une résistance ohmique comprise entre 0,6 et 30 S2, de préférence entre 0,6 et 26 S2, et plus préférentiellement entre 1,8 et 26 S2. 5. Circuit (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les résistances de chauffage (34) et de protection (36) sont montées en série. 6. Circuit (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la résistance de chauffage (34) est un film ou un fil réalisé en matériau résistif chauffant.VVFR1933 7. Circuit (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la résistance de protection (36) est une résistance variable, par exemple en fonction de la température, ou programmable. 8. Balai (10) d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, ce balai étant associé à au moins un circuit (30) selon l'une des revendications précédentes. 9. Balai (10) selon la revendication 8, dans lequel la résistance de protection (36) est portée par un connecteur (24) ou une vertèbre de rigidification (18) du balai. 10. Ensemble comportant au moins deux balais (10) d'essuie-glace d'un véhicule, en particulier automobile, les balais étant associés à des circuits électriques (30) de chauffage selon l'une des revendications 1 à 7 et dont les puissances de chauffage sont différentes, dans lequel les résistances de chauffage (34) des circuits sont identiques et leurs résistances de protection (36) sont différentes. 11. Procédé de réalisation de balais (10) d'essuie-glace associés chacun à un circuit électrique (30) de chauffage selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel il comprend une étape consistant à équiper le circuit de chaque balai avec une même référence de résistance de chauffage (34) puis à équiper le circuit de chaque balai d'une résistance de protection (36) qui est choisie en fonction de la puissance de chauffage souhaitée pour ce circuit.30