Brevet FR3097499A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : Mécanisme d'entraînement d'un bras porte- balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste pour véhicule automobile pool j L'invention concerne le domaine des systèmes d'essuyage pour surface vitrée de véhicule automobile, du type pare-brise, notamment pare-brise avant. Elle concerne plus particulièrement un mécanisme d'entraînement d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste pour véhicule automobile, ainsi qu'un agencement de véhicule automobile comprenant un tel mécanisme. [0002] Un véhicule automobile équipé d'un système d'essuyage de type antagoniste dispose classiquement de deux bras porte-balais montés mobiles en pivotement suivant des sens de déplacement contraires, entre une position regroupée dans laquelle ils sont disposés de manière sensiblement parallèle à un bord inférieur du pare-brise et une position déployée dans laquelle ils viennent respectivement s'étendre de manière sensiblement parallèle aux deux bords latéraux du pare-brise. Pour ce faire, chaque bras est relié par une de ses extrémités à un mécanisme d'entraînement qui lui est propre. [0003] Un tel mécanisme d'entraînement comprend un moteur électrique monté sur une platine-support, le moteur présentant un arbre de sortie apte à être relié au bras porte-balai pour l'entraînement en rotation alternée du bras porte-balai autour d'un axe longitudinal de l'ai-bre de sortie, ledit axe étant sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal du bras porte balai. [0004] La figure 1 illustre en coupe un tel mécanisme d'entraînement 1 dans son envi- ronnement. La platine-support 10 comporte une plaque 12, apte à être fixée à la caisse du véhicule, servant de support à des organes du mécanisme d'entraînement, en particulier le moteur 15. La plaque 12 présente une zone en forme de coupelle 13 dans laquelle est formée une ouverture 14, de manière à permettre le passage de l'arbre de sortie 16 du moteur 15, qui fait saillie hors du corps du moteur 17, lequel est logé dans la coupelle 13 de la plaque support 12. Le bras porte-balai 20 comporte un méplat 21 pourvu d'un alésage central 22, agencé au niveau d'une de ses extrémités. L'extrémité libre de l'arbre de sortie 16 du moteur 15 est destiné à passer à travers cet alésage 22 pour la fixation du bras porte-balai à l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie 16, de façon à permettre l'entraînement en balayage rotatif alterné du bras 20 autour de l'axe longitudinal ZZ' de l'arbre de sortie 16. Le bras 20 est ainsi monté en pivotement autour de l'axe de l'arbre de sortie et est entraîné en rotation autour de cet axe par la rotation de l'arbre de sortie du moteur, à l'extrémité duquel il est fixé. [0005] Le rotor du moteur électrique est généralement monté fou autour de son axe de 2 rotation. Aussi, l'arbre de sortie du moteur est libre en rotation quand le moteur est éteint, de sorte que le bras porte-balai n'est pas bloqué en rotation, moteur éteint. Or, pour des raisons réglementaires, il est exclu que les balais d'essuie-glace puissent sortir du gabarit du véhicule. Pour pallier ce risque réglementaire, le mécanisme d'entraînement décrit ci-dessus est classiquement pourvu d'un système d'arrêt en rotation du bras porte-balai qui est fixé à l'arbre de sortie du moteur. Pour assurer son blocage en rotation par rapport au corps 17 du moteur, le bras porte-balai 20 comporte un aménagement spécifique au niveau de son extrémité de fixation avec r atimt et, plus précisément, au niveau de la face inférieure du méplat 21, destinée à venir en regard avec la platine-support 10 lors du montage du bras porte-balai sur l'arbre. Ainsi, en référence à la figure 2, illustrant une vue de détail de cette extrémité de fixation du bras porte-balai, le méplat 21 comprend une rainure de blocage en rotation 23, qui s'étend angulairement sur la périphérie extérieure de sa face inférieure, sensiblement de part et d'autre de l'alésage central 22, sur une étendue correspondant à la course que doit respecter le bras porte-balai 20 autour du corps 17 du moteur. Cette rainure de blocage en rotation 23 formant came, est destinée à coopérer avec une butée 130 agencée sur la platine-support 10, au niveau de la coupelle 13, lorsque le bras porte-balai est monté sur l'arbre de sortie du moteur. La figure 3 illustre une vue de dessus de la platine-support 10 avec la coupelle 13 d'où émerge l'arbre de sortie 16 du moteur, avant montage du bras porte-balai 20. La butée 130 est disposée en saillie d'une face supérieure de la coupelle 13. Ainsi, lorsque l'extrémité de fixation du bras porte-balai est fixée sur l'arbre de sortie, la butée 130 vient s'engager dans la rainure 23 formant came, dont les extrémités respectives 23a et 23b forment des butées de fin de course du bras porte-balai 20, permettant de limiter la rotation du bras porte-balai et notamment, de l'empêcher de sortir du gabarit du véhicule, moteur éteint. [0006] Comme illustré à la figure 1, l'ensemble du mécanisme d'entraînement 1 est disposé dans une boîte à eau 30, prévue devant la partie inférieure du pare-brise avant 40 du véhicule, pour recueillir les eaux de ruissellement s'écoulant du pare-brise et séparer l'eau de l'air devant être acheminé dans un système de ventilation du véhicule, notamment à des fins de ventilation de l'habitacle du véhicule. La boîte à eau 30 présente une forme générale de gouttière s'étendant transversalement à la direction longitudinale du véhicule, dont l'ouverture est tournée vers le haut et est fermée par une grille d'auvent 50. Elle comporte un rebord avant 31, à l'opposé du pare-brise 40, ayant une arête supérieure tournée vers le haut (feuillure), sur laquelle est monté un joint d'étanchéité 32, avec lequel la doublure de capot 60, agencé du côté intérieur du capot, vient coopérer en appui pour séparer de façon relativement étanche le compartiment moteur de l'espace intérieur de la boîte à eau 30. Ainsi, le mécanisme d'entraînement 1 est logé dans l'espace intérieur de la boîte à eau 30, de sorte que 3 l'extrémité libre supérieure de l'arbre de sortie 16 fasse sensiblement saillie vers le haut de la grille d'auvent fixée sur la boîte à eau pour la recouvrir. [0007] Cependant, le système d'arrêt en rotation du bras porte-balais avec la came intégrée sous l'extrémité de fixation du bras porte-balai destinée à être fixée à l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie du moteur, implique un encombrement important dans cette zone. En raison de cet encombrement important du système d'arrêt en rotation du bras porte-balai, la mise en place d'une étanchéité autour du bras porte-balai au niveau de la grille d'auvent fermant la boîte à eau devient très délicate. En particulier, cet encombrement empêche de conserver la bague d'étanchéité standard, classiquement intégrée au niveau de la grille d'auvent pour assurer l'étanchéité autour de l'axe de rotation du bras porte-balai pour les systèmes d'essuyage à mouvement parallèle, pour lequel la problématique de blocage en rotation du bras ne se pose pas. [0008] L'encombrement du système à came pour l'arrêt en rotation du bras est tel qu'il ne permet pas d'assurer l'étanchéité entre la grille d'auvent et l'extrémité de fixation du bras porte-balai qui vient affleurer au niveau de la grille d'auvent lorsqu'il est monté sur l'arbre de sortie du moteur. Ainsi, les tolérances de montage de la grille d'auvent par rapport à l'extrémité de fixation du bras laissent un jeu qui ne permet pas de présenter des garanties suffisantes d'étanchéité. En particulier, ce jeu peut former un passage pour de la poussière et des feuilles, qui peuvent être redirigés dans l'habitacle via le système de climatisation. Egalement, mélangés à l'eau dans la boîte à eau, la poussière et les feuilles ainsi aspirés peuvent former une masse compacte susceptible de venir boucher le conduit d'évacuation de l'eau de la boîte à eau. Il s'ensuit des risques importants de disfonctionnement du système de climatisation, contre lesquels il est évidemment souhaitable de se prémunir. [0009] 111 existe donc un réel besoin de disposer d'une solution d'arrêt en rotation du bras porte-balai d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste, permettant la mise en place aisée d'une étanchéité au niveau de la grille d'auvent autour de l'arbre de sortie du moteur et, typiquement, qui permette de conserver la bague d'étanchéité standard classiquement intégrée au niveau de la grille d'auvent pour assurer l'étanchéité autour de l'axe de rotation du bras porte-balai pour les systèmes d'essuyage à mouvement parallèle. [0010] Le but de la présente invention est donc de proposer un mécanisme d'entraînement d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste, qui réponde à ce besoin. [0011] A cette fin, l'invention concerne un mécanisme d'entraînement d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste pour véhicule automobile, comprenant un moteur électrique, une platine-support servant de support au moteur, le moteur comportant un corps de moteur et un arbre de sortie faisant saillie du corps du moteur à travers un alésage pratiqué dans la platine-support, l'arbre de sortie comprenant une portion d'extrémité libre destinée à être reliée au bras porte-balai pour l'entraînement en rotation alternée du bras porte-balai autour d'un axe longitudinal de l'arbre de sortie sur une course prédéterminée, ledit axe étant sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal du bras porte balai, ledit mécanisme comprenant en outre un système d'arrêt en rotation du bras porte-balai lorsqu'il est fixé à l'arbre de sortie du moteur, apte à assurer le blocage en rotation du bras par rapport au corps du moteur en fin de course, caractérisé en ce que ledit système d'arrêt en rotation comprend une nervure longitudinale solidaire de l'arbre de sortie, qui s'étend sur une portion de l'arbre de sortie entre le corps du moteur et la portion d'extrémité libre, ladite nervure étant adaptée à coopérer en butée avec des butées de fin de course solidaires de ladite platine-support. [0012] Grâce à cet agencement, c'est l'arbre dc sortie du moteur, sur lequel est monté le bras porte-balai, qui est bloqué en rotation en fin de course par rapport au corps du moteur, plutôt que le bras porte-balai lui-même. Ainsi, l'extrémité de fixation du bras à l'arbre de sortie peut être libérée des moyens décrits précédemment, formant came intégrée, destinés à assurer cette fonction de blocage en rotation, ce qui permet avantageusement de réduire significativement rencombrernent au niveau de cette extrémité de fixation du bras porte-balai. [0013] Avantageusement, ladite platine-support comprend une coupelle liée au corps du moteur, à l'apex de laquelle est formée l'ouverture pour le passage de l'arbre de sortie du moteur, ladite coupelle présentant une échancrure latérale ouverte en regard de l'ouverture, qui s'étend angulairement autour de l'ouverture, sur une étendue correspondant à la course du bras porte-balai, ladite nervure longitudinale de l'arbre de sortie venant s'engager dans ladite échancrure, dont les extrémités respectives forment lesdites butées de fin de course. [0014] L'invention concerne également un agencement pour véhicule automobile comprenant une boîte à eau disposée devant la partie inférieure du pare-brise avant du véhicule, s'étendant transversalement à la direction longitudinale du véhicule, dont l'ouverture est tournée vers le haut et est fermée par une grille d'auvent, ledit agencement étant caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme d'entraînement d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste tel que décrit ci-dessus, ledit mécanisme d'entraînement étant logé dans l'espace intérieur de la boîte à eau, de sorte que ladite portion d'extrémité libre de l'arbre de sortie et ladite nervure longitudinale de l'arbre de sortie soient disposées à l'opposé l'une de l'autre par rapport à ladite grille d'auvent fixée sur la boîte à eau. [0015] Avantageusement, ledit agencement comprend une bague d'étanchéité montée sen- siblement aftleurante à ladite grille d'auvent, ladite bague s'étendant radialement entre la portion d'extrémité libre de l'arbre de sortie et un bord annulaire de la grille d'auvent délimitant un orifice (52) à travers lequel ladite portion d'extrémité libre (161') de l'arbre de sortie fait saillie vers le haut depuis ladite grille d'auvent [0016] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence à la figure unique suivante : [0017] [fig.1] est une vue schématique en coupe partielle selon le plan vertical longitudinal du véhicule, de l'implantation d'un mécanisme d'entraînement connu d'un bras porte- balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste et a déjà été décrite ; [0018] [fig.2] est une vue de détail schématique en perspective de l'extrémité de fixation d'un bras porte-balai destiné à être entraîné en rotation par le mécanisme d'entraînement de la figure 1, et a déjà été décrite ; [0019] [fig.3] est une vue de détail schématique en perspective de la platine-support du mécanisme d'entraînement de la figure 1, et a déjà été décrite ; [0020] [fig.4] est une vue schématique en coupe partielle selon le plan vertical longitudinal du véhicule, de l'implantation d'un mécanisme d'entraînement selon la présente invention d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste ; [0021] [fig.5] est une vue de détail schématique en perspective de la platine-support du mécanisme d'entraînement de la figure 4. [0022] Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Par ailleurs, le mécanisme d'entraînement des figures 4 et 5 présente une structure analogue à celle du mécanisme déjà décrit en référence aux figures 1 et 3. Ainsi, dans le mode de réalisation de l'invention qui va être décrit en référence aux figures 4 et 5, les éléments du mécanisme d'entraînement qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux du dispositif de fixation représenté à la figure 1, sont désignés par les mêmes numéros de référence augmentés du signe prime et ne seront pas décrits à nouveau en détail. [0023] Comme il va maintenant être décrit en référence aux figures 4 et 5, l'invention consiste donc à modifier le mécanisme d'entraînement l' décrit en référence à la figure 1, de façon à y intégrer un système amélioré d'arrêt en rotation du bras porte-balai, destiné à assurer le blocage en rotation du bras pai- rapport au corps du moteur en fin de course. [0024] Pour ce faire, comme illustrée à la figure 5, l'arbre de sortie 16' du moteur 15' est pourvue d'une rainure longitudinale 160', qui s'étend sensiblement entre le pied de l'arbre de sortie faisant saillie de l'extrémité supérieure du corps 17' du moteur et une portion d'extrémité libre 161' de l'arbre, à laquelle est destiné à être fixé le bras porte-balai. La nervure longitudinale 160' fait donc saillie radialement vers l'extérieur de la surface externe de l'arbre de sortie et est destinée à coopérer en butée avec des butées 6 de fin de course solidaires de la platine-support 10', de façon à permettre le blocage en rotation de l'arbre 16' par rapport au corps 17' du moteur au niveau de deux positions de fin de course respectives définies par ces butées de fins de course. [0025] Ces butées de fin de course sont prévues sur la platine support 10', préférentiellement au niveau d'une coupelle 13' liée au corps 17' du moteur. Ainsi, le corps 17' du moteur est logé dans la coupelle 13' conformée à cette fin au niveau de la platine-support 10', l'arbre de sortie 16' faisant saillie à son apex au niveau d'une ouverture 14' prévu à cet effet pour le passage de l'arbre de sortie 16'. Afin de permettre de bloquer la rotation de l'arbre de sortie, la coupelle 13' comporte une échancrure 130' latérale, ouverte en regard de l'ouverture 14', qui s'étend angulairement autour de l'ouverture 14', sur une étendue correspondant à la course prévue du bras porte-balai, de sorte que la nervure longitudinale 160' de l'arbre de sortie 16' introduit dans l'ouverture 14', vienne s'engager dans l'échancrure 130', dont les extrémités respectives 131' et 132' forment les butées de fin de course. [0026] Comme illustré à la figure 4, le mécanisme d'entraînement l' est logé dans la boîte à eau 30 agencée devant la partie inférieure du pare-brise avant 40 du véhicule, de sorte que le système d'arrêt en rotation du bras porte-balai soit disposé intégralement sous la grille d'auvent 50 recouvrant la boîte à eau 30. Par rapport à l'agencement connu de la figure 1, le moteur 15' est positionné un peu plus bas dans la boîte à eau 30, comme symbolisé par les traits en pointillés, ce qui permet d'augmenter sensiblement la longueur de l'arbre de sortie 16', de sorte à pouvoir positionner la nervure longitudinale de l'arbre de sortie, associée aux butées d'arrêt formées sur la coupelle liée au corps du moteur, sous la grille d'auvent 50, et la portion d'extrémité libre de l'arbre de sortie en saillie vers le haut depuis la grille d'auvent. Autrement dit, la portion d'extrémité libre 161' de l'arbre de sortie 16' du moteur et la nervure longitudinale 160' de l'arbre de sortie 16' sont disposées à l'opposé l'une de l'autre pal- rapport à cette grille d'auvent 50. Grâce à cet agencement pour l'arrêt en rotation du bras porte-balai, qui est mis en oeuvre par le blocage en rotation de l'arbre de sortie du moteur à l'aide la coupelle, au lieu de l'arrêt du bras fixé sur l'arbre de sortie par rapport au corps du moteur, on peut utiliser un bras porte-balai classique, dont l'extrémité de fixation est simplement adaptée pour assurer la fixation à la portion d'extrémité libre de l'arbre de sortie prévu à cet effet, sans qu'il y ait besoin d'y intégrer de quelconques moyens participant à la fonction d'arrêt en rotation du bras, telle que la came intégrée comme précédemment décrite. Il en résulte un gain matière significatif et une diminution de la masse avantageuse pour le bras porte-balai destiné à être monté sur ce mécanisme d'entraînement. [0027] De surcroît, il en résulte un gain important en termes d'encombrement, qui permet ainsi de récupérer un jeu suffisant autour de la portion d'extrémité libre de l'arbre de 7 sortie pour pouvoir venir y positionner un système de bague d'étanchéité standard, en particulier celui qui est classiquement intégré au niveau de la grille d'auvent pour assurer l'étanchéité autour de l'axe de rotation du bras porte-balai pour les systèmes d'essuyage à mouvement parallèle. [0028] Ainsi, comme illustré à la figure 4, une bague d'étanchéité 70 est montée sen- siblement affleurante à la grille d'auvent 50, de façon à s'étendre radialement entre la portion d'extrémité libre 161' de l'arbre de sortie 16' et un bord annulaire 51 de la grille d'auvent 50, qui délimite un orifice 52 à travers lequel la portion d'extrémité libre 161' de l'arbre de sortie 16' fait saillie vers le haut depuis la grille d'auvent 50. La bague d'étanchéité 70 surplombe ainsi le système d'arrêt en rotation et vient complètement obturer l'espace autour de la portion d'extrémité libre 161' de l'arbre de sortie au niveau de l'orifice 52 de la grille d'auvent au travers duquel émerge la portion d'extrémité libre 161' de l'arbre de sortie 16'. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSMécanisme d'entraînement (1') d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste pour véhicule automobile, comprenant un moteur électrique (15'), une platine-support (10') servant de support au moteur, le moteur comportant un corps de moteur (17') et un arbre de sortie (16') faisant saillie du corps du moteur à travers une ouverture (14') pratiquée dans la platine-support, l'arbre de sortie comprenant une portion d'extrémité libre (161') destinée à être reliée au bras porte-balai pour l'entraînement en rotation alternée du bras porte-balai autour d'un axe longitudinal (77') de l'arbre de sortie sur une course prédéterminée, ledit axe étant sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal du bras porte balai, ledit mécanisme comprenant en outre un système d'arrêt en rotation du bras porte-balai lorsqu'il est fixé à l'arbre de sortie du moteur, apte à assurer le blocage en rotation du bras par rapport au corps du moteur en fin de course, caractérisé en ce que ledit système d'arrêt en rotation comprend une nervure longitudinale (160') solidaire de l'arbre de sortie, qui s'étend sur une portion de l'arbre de sortie entre le corps du moteur et la portion d'extrémité libre, ladite nervure étant adaptée à coopérer en butée avec des butées de fin de course (131', 132') solidaires de ladite platine-support. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite platine-support (10') comprend une coupelle (13') liée au corps (17') du moteur, à l'apex de laquelle est formée l'ouverture (14') pour le passage de l'arbre de sortie (16') du moteur, ladite coupelle présentant une échancrure latérale (130') ouverte en regard de l'ouverture (14'), qui s'étend angulairement autour de l'ouverture, sur une étendue correspondant à la course du bras porte-balai, ladite nervure longitudinale (160') de l'arbre de sortie (16') venant s'engager dans ladite échancrure (130'), dont les extrémités respectives (131'. 132') forment lesdites butées de fin de course. Agencement pour véhicule automobile comprenant une boîte à eau (30) disposée devant la partie inférieure du pare-brise avant (40) du véhicule, s'étendant transversalement à la direction longitudinale du véhicule, dont l'ouverture est tournée vers le haut et est fermée par une grille d'auvent (50), ledit agencement étant caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme d'entraînement (1') d'un bras porte-balais d'un système d'essuyage à mouvement antagoniste selon l'une quelconque des reven- 9 [Revendication 4] dications précédentes, ledit mécanisme d'entraînement étant logé dans l'espace intérieur de la boîte à eau, de sorte que ladite portion d'extrémité libre (161') de l'arbre de sortie et ladite nervure longitudinale (160') de l'arbre de sortie soient disposées à l'opposé l'une de l'autre par rapport à ladite grille d'auvent (50) fixée sur la boîte à eau. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une bague d'étanchéité (70) montée sensiblement affleurante à ladite grille d'auvent (50), s'étendant radialcment entre la portion d'extrémité libre (161') de l'arbre de sortie et un bord annulaire (51) de la grille d'auvent délimitant un orifice (52) à travers lequel ladite portion d'extrémité libre (161') de l'arbre de sortie fait saillie vers le haut depuis ladite grille d'auvent (50). [Revendication 5] Véhicule automobile pourvu d'un système d'essuyage de pare-brise avant à mouvement antagoniste, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement selon la revendication 3 ou 4.