Brevet FR2515121A1 — publié le 19830429

Essuie-glaces pour véhicules automobiles L'invention concerne un essuie-glaces pour glaces de véhicules automobiles comportant un bras #fabri- que en une matière plastique élastique dont une extrémité est fixée à une pièce entratnée faisant partie de l'essuieglace, et à l'autre extrémité, libre, duquel peut être fixée une bande ou balai d'essuyage. On connatt déjà un essuie-glaces dont le bras balayeu#. doit être fait d'une matière plastique qui présente des propriétés analogues à celles de l'acier à ressorts.Il est toutefois apparu qu'un tel balai, fabriqué, par exemple en matière thermoplastique, s'il doit satisfaire aux exigences qui lui sont posées au point de vue de la rigidité à la torsion et a' la flexion, doit avoir une épaisseur telle que l'extension admissible pour les fibres de bord (ou tension de flexion) est largement dépassée quand la longueur du balai dépasse des limites déterminées, très étroites. Des essais faits avec des balais en acier à ressorts de différentes épaisseurs courbés paraboliquement ont conduit aux notions suivantes Si l'on choisit, pour une largeur donnée, l'épaisseur du bras d'essuie-glaces en tenant compte de la rigidité à la torsion exigée (pour empêcher le crissement de la bande en caoutchouc sur la glace à essayer), la force d'application s'abaisse alors trop fortement en fonction du bombage de la glace, en raison de la trop grande rigidité à la flexion. Il en résulte une insuffisance de l'aptitude â l'essuyage 1d où la tension du bras est faible en raison de la courbure de la glace. D'autre part, la bande de caoutchouc crisse sur la surface de la glace dans les zones où la tension du bras d'essuyage dépasse, en raison aussi de la courbure de la glace, une valeur déterminée. Si l'on diminue l'épaisseur du bras d'essuyage en acier à ressorts en fonction d'une force d'application dépendant de la courbure de la glace, ce bras se tord alors Si facilement qu'il provoque aussi un crissement de la bande de caoutchouc sur la glace. Le dispositif de balayage suivant l'invention est caractérisé en ce que le bras comporte une âme en matière plastique qui s'étend dans le sens de sa longueur, qui est entourée par une enveloppe en matière plastique en forme de gaine qui est reliée â l'âme. Ce dispositif évite tous les inconvénients des essuieglaces connus, car, en raison du mode de construction du bras de balayage, il est possible d'adapter très bien l'appariage des matières et les épaisseurs de couches aux exigences posées. Le tableau suivant doit faire comprendre nettement l'avantage d'une combinaison de matières choisie pour un cas d'utilisation déterminé de la demande une en matière plastique renforcée de fibres de verre (GFK) avec orientation axiale dominante des fibres, enveloppe en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFK) avec fibres disposées diagonalement, + 450, par rapport à la direction longitudinale) par rapport à une combinaison de thermopaste ou duoplast renforcé de fibres de verre courtes à orientation aléatoire et acier à ressorts Matière charge à la Rigidité à Limite flexion Mo- la torsion d'exten dule d'élas axial modu- sion par ticité le de pous- détério (N/mm2) sée ration (N/mm2) (%) Thermoplaste renforcé par des env. 8000 env. 3000 env. 1 fibres Acier à ressorts 210 000 80 000 0,2 GFK avec orientation axiale des fibres (matrice 40 000 4500 2,5 rigide en résine) CFK avec orientation des fibres + 450 (matrice 10 000 25 000 1 élastique en résine) Comme on peut le voir d'après le tableau, on peut fabriquer des bras d'essuie-glace en matière composite contenant des fibres plus souples à la flexion et/ou plus rigides à la torsion que si on les fait en acier. Grâce à un module d'élasticité plus faible, avec une extension admissible: des fibres de bord sensiblement plus élevée, la rigidité à la torsion peut être obtenue au moyen d'une plus grande épaisseur du bras avec une meme largeur. Avec un bras d'essuie-glace comportant une âme en matière plastique renforcée de fibres de verre a orientation axiale, qui est entourée d'une enveloppe en matière plastique renforcée avec des fibres de carbone, avec une orientation des fibres inférieure à environ + 450 (donc disposées en diagonale), on a pu arriver, sous l'effet de l'épaisseur des différentes couches, aux chiffres suivants : module d'élasticité axiale, env. 20 000 N/mm2), module de poussée axiale environ 20 000 N/mm2, avec une limite d'extension déterminée par la détérioration d'environ 1 %. Grâce à des dispositions qui seront décrites dans la suite, on peut obtenir des perfectionnements et améliorations avantageuses de l'essuie-glace suivant l'invention. Il y aura ainsi particulièrement avantage à renforcer aussi bien l'âme en matière plastique que l'enveloppe en même matière avec des fibres de verre et/ou de carbone qui soient orientées suivant ce qu'on exige du bras de l'essuie-glace. Les fibres orientées axialement qui absorbent ici les tensions à la traction et à la poussée qui se produisent lors de la flexion,- pendant que les fibres disposées à + 450 par rapport au sens longitudinal absorbent les efforts de poussée qui se produisent lors de la flexion et lors de la torsion. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-apres et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un bras d'essuie-glace qui se trouve devant un pare-brise, - la figure 2 est une vue en élévation du bras de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe transversale du bras suivant la ligne III-III de la figure 2, à plus grande échelle. Un essuie-glace représenté partiellement dans la figure 1 possède une partie entratnée qui dans le cas présent est réalisée sous la fome d'un axe 10 d'essuieglace entrarné en un mouvement pendulaire. Sur l'extrémité libre de l'axe de l'essuie-glace est fixé un bras d'essuyage 12, qui est essentiellement fabriqué en matière plastique. Ce bras 12 est pourvu d'un corps de base 14 qui est injecté sur une partie 16 en forme de tige. Le corps de base 14 forme celle des extrémités du bras 12 qui est reliée avec l'axe 10 de l'essuieglace. Pour assurer la liaison entre le bras 12 et l'axe 10 de l'essuie-glace, le corps de base 14 est pourvu d'une douille métallique 18 qui contient une perforation 20 recevant l'axe 10 de l'essuie-glace. L'autre extrémité 22 du bras, libre, présente un dispositif qui n'est pas représenté, sur lequel peut être fixé, d'une façon connue une bande de balayage qui n'est pas non plus représentée. La bande de balayage s'applique, par sa lèvre d'essuyage, sur la surface 24 d'un pare-brise 26, courbe, représentée dans la figure 1. La partie en forme de tige 16 du bras 12 comporte une ame en matière plastique 27, qui est enfermée dans une enveloppe 28 en matière plastique. L'enveloppe en matière plastique est reliée avec l'âme 27 en matière plastique sur toute sa longueur (par adhérence). La pièce 16 en forme de tige présente une courbure parabolique. Le tracé de la partie 16 est tel que le ou les centres de la courbure se trouvent du c8té tourné vers la glace. En outre le bras 12 est disposé de telle sorte que la distance 30 mesurée perpendiculairement à la glace 26 et qui sépare le bras 12 de la surface 24 de la glace est plus petite que la distance 32 mesurée perpendiculairement à la glace 26 et qui sépare la surface 24 de la glace de la zone terminale 14 du bras 12 qui est relié à l'axe 10 de 1 1essuie- glace. Le dispositif et le tracé du bras 12 ou de la partie 16 en forme de tige par rapport à la glace 26 du pare-brise sont visibles d'après la figure 1. Ce tracé est donné ensuite alors que le bras n'est pas encore tendu. On n'obtient une tension du bras 12 de l'essuie-glace que si notamment la bande d'essuyage fixée à l'extrémité libre 22 du bras de l'essuie-glace s'applique quand elle est montée sur la glace 26. La hauteur de la bande d'essuyage est notamment plus grande que la distance 30 qui sépare l'extrémité libre 22 du bras d'essuie-glace et la surface 24 de la glace 26 du pare-brise. Avec le montage de la bande d'essuyage sur l'extrémité libre 22 du bras de l'essuie-glace, on diminue aussi la courbure de la partie 16 en forme de tige ; c'est-a-dire qu'elle se rapproche d'une droite L'importance de la tension du bras d'essuie-glace ainsi obtenue dépend de la hauteur de la bande d'essuyage et/ou de la conformation particulière de la partie 16 en forme de tige. Dans l'exemple de réalisation donné, l'âme en matière plastique 27 est fabriquée avec une matière synthétique renforcée de fibres de verre est ici réalisée de façon telle que ces fibres s'étendent principalement sur le sens de la longueur de la partie 16 en forme de tige. Il s'agit dans ce cas d'une matière plastique à renforcement par des fibres de verre principalement unidirectionnel. Pour la fabrication de l'enveloppe 28, on utilise, dans l'exemple de réalisation une matière plastique renforcée par des fibres de carbone, où l'orientation des fibres s'étend sur +45 environ par rapport a' l'extension longitudinale de la pièce en forme de tige 16. La disposition des fibres est ainsi diagonale. On comprendra facilement que les matériaux utilisés dans l'exemple de réalisation pour la pièce 16 en forme de tige n'ont pas à être utilisés exclusivement suivant la combinaison décrite. Suivant les exigences spécifiques que l'on pose au bras d'essuie-glace, on peut aussi avoir avantage à fabriquer par exemple l'âme 27 en matière plastique renforcée de fibres de carbone et l'enveloppe 28 en matière plastique renforcée par des fibres de verre. REVENDICATIONS 10) Essuie-glaces pour glaces de véhicules automobiles comportant un bras (12) fabriqué en une matière plastique élastique dont une extrémité est fixée à une pièce entralnée (14) faisant partie de ltessuie- glace, et à l'autre extrémité, libre, duquel peut être fixée une bande ou balai d'essuyage, essuie-glace caractérisé en ce que les bras (12) consiste en une aine (27) en matière plastique qui s'étend dans le sens de sa longueur et est entourée par une enveloppe (28) en forme de gaine. 20) Essuie-glace suivant la revendication 1, dont la partie entraSnee est un axe d'essuie-glace (10) entraîné dans un mouvement pendulaire, caractérisé en ce que l'extrémité (14) du bras d'essuie-glace, reliée à l'axe (10) présente une perforation (20) destinée à recevoir cet axe (10) de l'essuie-glace. 30) Essuie-glace suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bras (12) présente une courbure de préférence parabolique dont le centre se trouve du côté tourné vers la glace (26) et que la distance (30) mesurée perpendiculairement Cr la glace (26) qui sépare l'extrémité libre (22) du bras et la glace est plus petite que la distance (32) mesurée per- pendiculairement à la glace (26) entre celle-ci et l'extrémité (14) du bras d'essuie-glace (12) qui est reliée à la partie (10) entraînée de la construction. 40) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière plastique qui constitue l'ame (27) du bras (12) d'essuieglace est renforcée par des fibres de verre, ces fibres étant orientées d'une façon dominante dans le sens longitudinal du bras (12) d'essuie-glace. 50) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière plastique formant l'enveloppe (28) du bras (12) d'essuieglace est renforcée par des fibres, ces fibres étant disposées, par rapport au sens de la longueur du bras (12) d'essuie-glace, sous un angle qui est de préférence de 45ors 60) Essuie-glace suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les fibres placées dans l'enveloppe (28) en matière plastique du bras (12) d'essuie-glace sont disposées en diagonale. 70) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, comme fibres de renforcement, on utilise des fibres de verre. 8 ) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, comme fibres de renforcement, on utilise des fibres de carbone. 90) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que dans l'âme (27) en matière plastique du bras (12) d'essuie-glace, on dispose des fibres qui sont constituées par une autre matière que les fibres de l'enveloppe (28) en matière plastique. 100) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe (28) en matière plastique du bras (12) de l'essuie-glace est reliée, sur toute sa longueur avec l'âme (27) en matière plastique du bras (12) de l'essuie-glace. 110) Essuie-glace suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, sur l'ex- trémité (14) du bras d'essuie-glace qui doit être reliée avec la partie entratnée (10) de la construction, on fixe, de préférence au moulage, un corps de base (14) en matière plastique, présentant une perforation (20). 120) Essuie-glace suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le corps de base (14) est pourvu d'une douille (18) métallique qui contient la perforation (20).