Brevet FR3047953A1 — publié le 20170825

SYSTEME D'ESSUYAGE D'UNE SURFACE VITREE DOTE D'UN DISPOSITIF DE LAVAGE A RACCORDEMENT FACILITE. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des systèmes d'essuyage d'une surface vitrée telle que le pare-brise ou la lunette arrière d'un véhicule automobile. Arrière-plan de l'invention Les systèmes d'essuyage sont bien connus de l'art antérieur et permettent d'essuyer le pare-brise ou la lunette arrière du véhicule en cas de pluie ou de chute de neige afin de préserver une bonne vision de l'environnement pour le conducteur. Un tel système d'essuyage comporte classiquement un arbre d'entrainement rotatif, un bras portant un balai muni d'une raclette d'essuyage destinée à balayer ladite surface vitrée d'un véhicule pour évacuer l'eau en dehors du champ de vision du conducteur, ainsi qu'un entraineur comprenant un corps s'étendant entre une queue articulée sur ledit bras et une tête annulaire apte à être fixée sur l'extrémité supérieure de l'arbre d'entrainement. Le nettoyage d'un tel pare brise ou d'une telle lunette arrière s'effectue classiquement en pulvérisant un liquide de lavage sur la surface vitrée à l'aide de gicleurs disposés sur le capot du véhicule ou sur la grille d'auvent du véhicule. Ces gicleurs implantés à distance de la surface vitrée à nettoyer sont très délicats à régler pour obtenir une pulvérisation efficace. Dans le but d'augmenter la précision et l'efficacité du lavage, il est connu d'intégrer les gicleurs directement sur le bras ou le balai du système d'essuyage. Leur alimentation en liquide de lavage est assurée par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation cheminant le long du bras et de l'entraineur, ce tuyau venant ensuite traverser la carrosserie du 3047953 2 véhicule à proximité de l'arbre d'entrainement pour rejoindre un réservoir de liquide de lavage implanté à l'intérieur du véhicule. Dans un tel système, une portion du tuyau d'alimentation demeure donc visible ce qui a un impact négatif sur le niveau de 5 qualité perçue par l'utilisateur et l'expose à plusieurs sources de détérioration réduisant sa durée de vie (frottements générés par l'entraineur du bras pendant le mouvement de balayage, rayons ultraviolets émis par le soleil, contacts répétés avec les grattoirs utilisés pour déneiger le pare-brise, etc...). 10 Afin de palier à ces inconvénients, la demande de brevet américaine US 5,454,134 propose un système d'essuyage dans lequel l'arbre d'entrainement comprend un alésage axial traversant, cet alésage recevant un conduit indéformable qui est relié à un réservoir de liquide de lavage et dont l'extrémité supérieure saille légèrement de 15 celle filetée de l'arbre. Après le montage de l'entraineur sur l'arbre, un tuyau cheminant le long du bras depuis les gicleurs et ressortant au niveau de l'entraineur est raccordé à ce conduit par l'intermédiaire d'un organe de raccordement venant s'insérer sur l'extrémité supérieure de ce 20 conduit au dessus de l'écrou de serrage. L'entraineur, l'organe de raccordement et les portions de conduites visibles sont ensuite recouverts par un cache plastique les protégeant des agressions extérieures. Ce type de système a toutefois pour inconvénient de demander 25 un nombre important d'opérations pour son montage sur le véhicule, ce qui entraine une augmentation non négligeable du temps passé par ce véhicule sur la ligne d'assemblage. Ces nouvelles opérations effectuées dans un espace confiné sont en outre particulièrement délicates pour les opérateurs en charge du 30 montage, ce qui entraine des risques importants de mauvais raccordements entre l'organe de raccordement et les conduites pouvant conduire à des fuites de liquide de lavage. 3047953 3 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à assurer un raccordement sûr et aisé du circuit de lavage d'un tel système d'essuyage. Elle propose à cet effet un système d'essuyage pour surface 5 vitrée d'un véhicule automobile comportant un arbre d'entrainement rotatif doté d'un conduit axial interne relié fluidiquement à un réservoir de liquide de lavage, un bras portant un balai muni d'une raclette d'essuyage destinée à balayer ladite surface vitrée, un entraineur comprenant un corps s'étendant entre une queue articulée sur ledit 10 bras et une tête annulaire apte à être fixée sur l'extrémité supérieure dudit arbre d'entrainement, au moins un gicleur monté sur ledit bras ou ledit balai et alimenté par une conduite cheminant le long dudit bras et dudit entraineur, un organe de raccordement en communication fluidique avec l'extrémité de ladite conduite opposée audit gicleur et 15 destiné à être raccordé fluidiquement audit conduit dudit arbre d'entrainement ; caractérisé en ce que ledit organe de raccordement est venu d'une seule pièce avec ledit entraineur en étant agencé avec l'extrémité supérieure dudit arbre d'entrainement de sorte à venir 20 automatiquement se raccorder à l'extrémité supérieure dudit conduit lors du montage de ladite tête annulaire sur ladite extrémité supérieure de l'arbre d'entrainement. L'invention permet ainsi de raccorder la partie du circuit de lavage s'étendant à l'intérieur de l'arbre d'entrainement à celle 25 implantée sur le bras d'une manière particulièrement totalement transparente pour l'opérateur en charge du montage de l'entraineur sur l'arbre, ce montage s'effectuant exactement de la même manière que pour un système d'essuyage classique dépourvu de dispositif intégré de lavage. 30 Le fait que l'organe de raccordement soit venu de matière d'une seule pièce avec l'entraineur permet en outre d'éviter tout jeu entre ces deux éléments de sorte à obtenir un raccordement particulièrement sûr alors même que ce dernier est réalisé à l'aveugle. 3047953 4 Selon des caractéristiques préférées du système d'essuyage selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit entraineur et ledit organe de raccordement sont réalisés d'une seule pièce à partir d'un procédé d'impression 5 tridimensionnel ; - la portion de ladite conduite cheminant le long dudit entraineur est venue d'une seule pièce avec ledit entraineur et ledit organe de raccordement ; - ledit corps creux est fermé et en ce que ladite portion de 10 la conduite est logée à l'intérieur dudit entraineur ; - ledit corps creux comporte une pluralité de nervures internes de rigidification ; - ledit organe de raccordement comprend un premier tronçon s'étendant suivant l'axe de l'ouverture de ladite tête annulaire et apte 15 à se raccorder fluidiquement à l'extrémité supérieure dudit conduit lors du montage de ladite tête annulaire sur ladite extrémité supérieure de l'arbre d'entrainement ; - ledit organe de raccordement comprend un deuxième tronçon s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite tête 20 annulaire dans le prolongement de ladite portion de la conduite d'alimentation cheminant le long dudit entraineur ; - ledit organe de raccordement comprend entre ledit premier tronçon axial et ledit deuxième tronçon radial, un troisième tronçon coudé s'étendant à l'intérieur d'une protubérance saillant radialement 25 depuis le pourtour de ladite ouverture de la tête annulaire ; - ledit arbre d'entrainement est pourvu d'une fente latérale s'étendant le long de son extrémité supérieure en débouchant à son sommet, une partie de ladite protubérance étant reçue dans ladite fente et se déplaçant le long de cette dernière lors du montage de 30 ladite tête annulaire sur ladite extrémité supérieure de l'arbre d'entrainement ; et/ou - ledit organe de raccordement et ladite portion de conduite cheminant le long dudit entraineur sont dépourvus d'angulosité. 3047953 5 Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à 5 titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'un système d'essuyage d'une surface vitrée de véhicule automobile selon l'invention ; 10 - la figure 2 est un agrandissement de la zone II de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en coupe selon III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue de dessous en perspective de 15 l'entraineur du système d'essuyage de la figure 1 ; et - la figure 5 représente une vue en perspective de la partie supérieure de l'arbre d'entrainement du système d'essuyage de la figure 1 coopérant avec la tête annulaire de l'entraineur. 20 Description détaillée d'un mode préféré de réalisation La figure 1 représente un système d'essuyage 1 d'une surface vitrée de véhicule automobile selon l'invention. Ce système d'essuyage 1 comporte classiquement un bras 10 comprenant un carter 11 prolongé par une tige porte-balai engagée 25 dans ce carter 11 et portant à son extrémité distale un balai muni d'une raclette d'essuyage souple destinée à balayer la surface d'une surface vitrée d'un véhicule pour évacuer l'eau en dehors du champ de vision du conducteur (la tige et le balai n'étant pas représentés sur la figure 1). 30 Le système d'essuyage 1 comporte également un entraineur 20 monobloc comportant un corps creux fermé 21 s'étendant longitudinalement dans le prolongement du carter 11 du bras 10 entre 3047953 6 une tête annulaire de fixation 22 et une queue 23 montée articulée à pivotement sur ce carter 11 selon un axe transversal 24. Un ressort 12 est interposé entre le carter 11 et l'entraineur 20 de façon à maintenir, au cours du fonctionnement du système 5 d'essuyage, un appui élastique du balai sur la surface vitrée à balayer. Comme illustré sur la figure 3, le corps creux fermé 21 de l'entraineur 20 comporte une pluralité de nervures internes croisées de rigidification 25 destinées à renforcer la tenue mécanique de cet entraineur. 10 La tête annulaire 22 comprenant une ouverture centrale 26 délimitée radialement par une surface tronconique 26A s'évasant vers le bas. Cette tête annulaire 22 est montée fixement sur l'extrémité supérieure 31 d'un arbre d'entrainement 30 reçu partiellement dans un 15 fût tubulaire de guidage 41 d'un palier de sortie 40 fixé au châssis du véhicule (non représenté). L'arbre d'entrainement 30 est apte à être entrainé à rotation autour de son axe A par l'intermédiaire d'une manivelle fixée à son extrémité inférieure et articulée à une tringlerie de commande 20 entrainée par un moteur (ces éléments bien connus n'étant pas représentés sur les figures par soucis de simplification). L'extrémité supérieure 31 de cet arbre 30 comprend une portion 32 dont la face externe est constituée par une surface moletée 32A présentant un profil tronconique se rétrécissant vers le haut et 25 complémentaire de l'ouverture 26 de la tête annulaire 22, ainsi qu'une portion cylindrique filetée 33 surmontant la portion 32 (figure 5). L'arbre 30 est pourvu d'une fente latérale 34 qui s'étend le long de son extrémité supérieure 31 et débouche à son sommet. L'arbre d'entrainement 30 comprend également un alésage axial 30 traversant 35 qui reçoit par son extrémité inférieure un conduit 36 relié à un réservoir de liquide de lavage non représenté (figure 1). Le conduit 36 s'étend le long de l'alésage axial 35 jusqu'au début de la fente latérale 34 (figure 5), son extrémité supérieure étant 3047953 7 retenue en position par l'intermédiaire d'une bague d'appui 37 logée dans un lamage ménagé autour de l'alésage 35 dans la partie supérieure de l'arbre 30. Le balai comporte au moins un gicleur (non visible sur les 5 figures) apte à pulvériser un liquide de lavage sur la surface vitrée du véhicule, et alimenté par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 50 cheminant le long du bras 10 et de l'entraineur 20. Cette conduite d'alimentation 50 comporte une portion principale constituée par un tuyau souple 51 (partiellement visible sur la figure 1) 10 cheminant le long du bras 10, ainsi qu'une portion secondaire 52 cheminant le long et à l'intérieur de l'entraineur 20 avec lequel elle est venue de matière d'une seule pièce. Afin d'assurer la communication fluidique entre ces deux portions de la conduite 50, l'entraineur 20 comporte, au niveau de son 15 extrémité d'articulation, un embout 53 relié fluidiquement à une première extrémité de la portion secondaire 52 et sur lequel l'extrémité de la portion principale 51 opposée au gicleur est emmanchée. Le système d'essuyage comporte également un organe de raccordement creux 60 en forme de L implanté au niveau de la tête 20 annulaire 22 de l'entraineur 20 et agencé de sorte à venir automatiquement se connecter à l'extrémité supérieure du conduit 36 lors du montage de tête annulaire 22 sur l'extrémité supérieure 31 de l'arbre d'entrainement 30. Cet organe de raccordement 60 est également venu d'une seule 25 pièce avec l'entraineur 20 ce qui permet d'assurer une excellente maîtrise de son positionnement en évitant tout jeu de montage. Il comprend deux tronçons rectilignes perpendiculaires 61, 62 reliés par un tronçon central coudé 63. Le premier tronçon rectiligne 61 s'étend suivant l'axe de 30 l'ouverture de cette tête annulaire en saillant en dessous de cette dernière. Il présente une extrémité libre tronconique destinée à faciliter son raccordement à l'extrémité supérieure du conduit 36 logé dans l'arbre d'entrainement 30. 3047953 8 Le deuxième tronçon rectiligne 62 s'étend sensiblement radialement à l'intérieur de la tête annulaire 22 dans le prolongement de la portion secondaire 52 de la conduite d'alimentation 50 avec laquelle il est en communication fluide. 5 Le tronçon central coudé 63 s'étend à l'intérieur d'une protubérance 64 saillant radialement depuis le pourtour de l'ouverture, jusqu'à l'axe de cette ouverture. De manière à réduire les pertes de charge, l'organe de raccordement 60 et la portion secondaire 52 de la conduite 50 sont 10 dépourvus d'angulosité, en particulier au niveau du tronçon coudé 63 qui présente un profil en arc de cercle. De manière générale, l'ampleur des pertes de charges variant en fonction du rapport entre le rayon de courbure et le diamètre, ce rapport sera de préférence systématiquement supérieur ou égal à 1.5 15 sur la portion de circuit formé par l'organe de raccordement 60 et la portion secondaire 52 de la conduite 50. Selon une caractéristique préférentielle, l'entraineur 20, la portion secondaire 52 de la conduite 50 et l'organe de raccordement 60 sont réalisés d'une seule pièce via un procédé d'impression 20 tridimensionnel à partir d'un matériau métallique tel que l'aluminium ou un alliage de nickel de type Inconel (une succession de lits de poudres étant alors sélectivement fritées ou fusionnés par un faisceau laser), voire à partir d'un matériau thermoplastique tel que le Polyoxyméthylène (POM) ou encore l'Acrylonitrile butadiène styrène 25 (ABS). En effet, et contrairement aux techniques traditionnelles de moulage, cette technique de fabrication permet de créer des évidements complexes et d'une grande précision à l'intérieur de l'objet fabriqué. Elle permet également d'éviter les écarts de cotes pouvant 30 apparaitre avec les procédés de moulage au niveau de la zone d'interface entre deux les deux demi-moules. On va maintenant décrire rapidement les opérations de montage du système d'essuyage qui sont parfaitement semblables à celles 3047953 9 relatives à un système d'essuyage classique dépourvu d'un circuit de lavage. L'opérateur doit tout d'abord positionner la tête annulaire 22 de l'entraineur 20 à l'aplomb de l'arbre 30 en indexant la protubérance 5 vis-à-vis de la fente latérale 34, puis engager cette tête annulaire 25 sur l'arbre 30 jusqu'à ce que la surface tronconique 26A délimitant radialement l'ouverture 26 et formant la face latérale interne de cette tête annulaire 22 vienne s'emboîter sur la surface complémentaire 32A de la portion 32 de cet arbre 30 comme illustré sur la figure 2. 10 Lors de ce coulissement de la tête 22 en direction de l'arbre 30, on notera que la fente 34 reçoit une partie de la protubérance 64 qui se déplace le long de cette fente 34, tandis que l'extrémité libre du tronçon axial 62 de l'organe de raccordement 60 vient automatiquement se connecter à l'extrémité supérieure du conduit 36 15 en s'insérant à force dans ce dernier, de sorte à assurer ainsi la liaison fluidique entre ce conduit 36 et la conduite d'alimentation 50 reliée au gicleur. Pour terminer le montage de l'entraineur 20 sur l'arbre 30, l'opérateur doit ensuite venir visser un écrou de serrage 38 sur la 20 portion cylindrique filetée 33 de cet arbre 30 afin d'assurer le verrouillage axial de sa tête annulaire 22. Un cache 39 peut ensuite être éventuellement disposé au dessus de cet écrou 38 afin de le dissimuler et d'améliorer le rendu visuel de l'ensemble. 25 En fonctionnement du système d'essuyage 1, le mouvement de balayage alternatif de l'arbre 30 est absorbé au niveau de la tuyauterie de lavage par la torsion de la portion du conduit 36 située à la sortie de l'extrémité inférieure de cet arbre 30. Selon des variantes de réalisation non représentés, le corps de 30 l'entraineur est ouvert et la conduite d'alimentation est intégralement formée par un tuyau souple (y compris la portion secondaire cheminant le long de cet entraineur). 3047953 10 Dans un tel cas de figure, l'embout situé au niveau de la queue de l'entraineur est absent, ce dernier étant alors remplacé par un embout similaire logé dans le corps à proximité de la tête annulaire et relié fluidiquement à l'organe de raccordement. 5 D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. 10 REVENDICATIONS1. Système d'essuyage pour surface vitrée d'un véhicule automobile comportant un arbre d'entrainement rotatif (30) doté d'un conduit axial interne (36) relié fluidiquement à un réservoir de liquide de lavage, un bras (10) portant un balai muni d'une raclette d'essuyage destinée à balayer ladite surface vitrée, un entraineur (20) comprenant un corps (21) s'étendant entre une queue (23) articulée sur ledit bras (10) et une tête annulaire (22) apte à être fixée sur l'extrémité supérieure (31) dudit arbre d'entrainement (30), au moins un gicleur monté sur ledit bras (10) ou ledit balai et alimenté par une conduite (50) cheminant le long dudit bras (10) et dudit entraineur (20), un organe de raccordement (60) en communication fluidique avec l'extrémité de ladite conduite opposée audit gicleur et destiné à être raccordé fluidiquement audit conduit (36) dudit arbre d'entrainement (30) ; caractérisé en ce que ledit organe de raccordement (60) est venu d'une seule pièce avec ledit entraineur (20) en étant agencé avec l'extrémité supérieure (31) dudit arbre d'entrainement (30) de sorte à venir automatiquement se raccorder à l'extrémité supérieure dudit conduit (36) lors du montage de ladite tête annulaire (22) sur ladite extrémité supérieure (31) de l'arbre d'entrainement (30). 2. Système d'essuyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit entraineur (20) et ledit organe de raccordement (60) sont réalisés d'une seule pièce à partir d'un procédé d'impression tridimensionnel. 3. Système d'essuyage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion (52) de ladite conduite (50) cheminant le long dudit entraineur (20) est venue d'une seule pièce avec ledit entraineur (20) et ledit organe de raccordement (60). 3047953 12 4. Système d'essuyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit corps creux (21) est fermé et en ce que ladite portion de conduite (52) est logée à l'intérieur dudit entraineur (20). 5 5. Système d'essuyage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit corps creux (21) comporte une pluralité de nervures internes de rigidification (25). 6. Système d'essuyage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit organe de raccordement (60) comprend un 10 premier tronçon (61) s'étendant suivant l'axe de l'ouverture (26) de ladite tête annulaire (22) et apte à se raccorder fluidiquement à l'extrémité supérieure dudit conduit (36) lors du montage de ladite tête annulaire (22) sur ladite extrémité supérieure (31) de l'arbre d'entrainement (30). 15 7. Système d'essuyage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de raccordement (60) comprend un deuxième tronçon (62) s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite tête annulaire (22) dans le prolongement de ladite portion (52) de la conduite d'alimentation (50) cheminant le long dudit entraineur (20). 20 8. Système d'essuyage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe de raccordement (60) comprend entre ledit premier tronçon axial (61) et ledit deuxième tronçon radial (62), un troisième tronçon coudé (63) s'étendant à l'intérieur d'une protubérance (64) saillant radialement depuis le pourtour de ladite 25 ouverture (26) de la tête annulaire (22). 9. Système d'essuyage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit arbre d'entrainement (30) est pourvu d'une fente latérale (34) s'étendant le long de son extrémité supérieure (31) en débouchant à son sommet, une partie de ladite protubérance (64) étant 30 reçue dans ladite fente (34) et se déplaçant le long de cette dernière lors du montage de ladite tête annulaire (22) sur ladite extrémité supérieure (31) de l'arbre d'entrainement (30). 3047953 13 10. Système d'essuyage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit organe de raccordement (60) et ladite portion de conduite (52) cheminant le long dudit entraineur (20) sont dépourvus d'angulosité. 5