Brevet FR2533182A1 — publié le 19840323

1. La présente invention concerne un balai d'essuie- glace de pare-brise de véhicule Les balais d'essuie-glace servent à enlever la neige, la neige à moitié fondue, l'eau de pluie ou les condensations d'humidité en même temps que les traces d'huile, les insectes, la sève des arbres, les saletés et autres corps étrangers présents sur un pare- brise de véhicule Les balais doivent avoir une longue du- rée de vie utile de manière à ce qu'on n'ait pas à les remplacer fréquemment, Cependant, il est bien connu que les balais d'essuie-glace ont tendance à provoquer des rayures ou un maculage et à s'user, c'est-àdire que des parties longitudinales de leur longueur n'effectuent plus un nettoyage efficace après un laps de temps d'utilisation relativement court, Il est difficile d'éliminer ces incon- vénients à cause du grand nombre de paramètres en jeu, par exemple la résistance chimique à l'ozone et aux rayons du soleil, la résistance aux déchirures, la flexibilité, la résistance à la traction, la dureté, la rigidité et l'abrasi- veté du balai, et l'uniformité de la pression de balayage et de contact avec le pare-brise sur la longueur du balai De nombreuses tentatives ont été faites pour améliorer les performances des balais des essuie-glaces en prévoyant,par exemple, une forme en coupe spéciale du balai et plus par- ticulièrement de la Cou des) nervure(s) de balayage, en sé- 2, 2533182 lectionnant le matériau constituant les balais, en procé- dant à un traitement chimique des balais et en faisant va- rier la conception du support de balai, Néanmoins, le pro- blème des rayures ou du maculage demeure, Les brevets suivants des EtatsUnis d'Amérique traitent des divers aspects du problème des balais d'es- suie-glace, dont le profil du balai, le matériau de cons- truction et les techniques de fabrication: n' 4 103 385; n O 3 903 560; N O 3 636 583; N O 3 566 432; N O 2 090 702; 1 N O 2 011 015; N O 2 179 451; no 1 940 329 et Des 212 743. L'objet principal de la présente invention est un balai d'essuie-glace dont les risques de rayures sont réduits et la durée de vie de fonctionnement est supérieu- re à celle des balais connus jusqu'ici Cet objet est'at- teint avec un balai ayant un corps tubulaire unique qui présente une pluralité de nervures de forme spéciale, dis- posées parallèlement les unes aux autres, qui viennent en contact avec le pare-brise d'une manière spéciale lors de chaque course de balayage Plus spécifiquement, le balai présente une nervure centrale agissant en raclette, ayant une section en coupe unique de chaque côté de laquelle sont placées deux nervures de grattage ayant également une forme en coupe unique La taille, la forme et l'agencement des nervures sont tels que dans l'un des sens de déplace- ment du balai sur le pare-brise, les nervures de gratta- ge situées sur un côté de la nervure agissant en raclette, c'est-à-dire du côté en regard du sens de déplacement, sont en contact avec le verre et précèdent un bord de la nervure agissant en raclette sur le pare-brise, alors que les nervures de grattage situées de l'autre côté de cet- te-nervure, c'est-à-dire du côté en regard de la direction * opposée au sens de déplacement du balai, et le bord oppo- sé de cette nervure ne sont pas en contact avec le verre. Lorsque sgn sens de déplacement est inversé par le mécanis- me de l'essuie-glace, le balai tourne légèrement autour d'un axe parallèle à sa cote longitudinale, ce qui a pour effet d'amener les nervures de grattage situées sur le cô- té opposé de la nervure agissant en raclette en contact 3, avec le pare-brise, donc dans une position o elles pré- cèdent le bord opposé de la nervure agissant en raclette sur le verre, La rotation du balai place également le corps tubulaire dans la position correcte pour pousser les gros débris ou la neige vers l'avant du balai et supporter celui-ci afin d'en empêcher la déformation latérale. Le balai comprend une partie de corps tubulaire constituée de deux sections semi-circulaires de diamètre différent qui sont reliées par des épaulements s'étendant latéralement Cinq nervures sont en saillie sur la section de petit diamètre dans le sens général radial par rapport à l'axe longitudinal du corps La nervure médiane de ces cinq nervures constitue la nervure agissant en raclette, et celle-ci est plus longue dans le sens radial que les deux nervures de grattage Diamétralement opposée à la ner- vure agissant en raclette se trouve une nervure de monta- ge en forme de T qui assume une double fonction: fournir un moyen grace auquel le balai est fixé au mécanisme de l'essuie-glace et agir en charnière permettant la rotation du balai lors de l'inversion de chaque course de balayage de manière que les nervures de grattage situées sur le cô- té opposé de la nervure agissant en raclette soient mises en contact avec le pare-brise de la manière décrite ci- dessus. Le matériau préféré pour constituer le balai est le caoutchouc synthétique, en particulier un polymère d'éthylènepropylène-diène tel que le produit dit "Nordel" fabriqué par la société dite Eo I du Pont de Nemours & Co. Inc On a trouvé que ce matériau présentait une combinai- son excellente de propriétés physiques et chimiques et qu'il pouvait être extrudé sous la forme comportant les nervures multiples décrites cidessus, En particulier, on a trouvé que-ce matériau était extrêmement durable tant au point de vue mécanique qu'au point de vue chimique, et qu'il offrait un excellent équilibre entre dureté, rigidi- té, souplesse, caractéristiques abrasives et résilience,. de sorte qu'un mode de réalisation de la présente invention ayant la présente construction donne des performances supe- 4, 2533182 rieures en termes d'absence de maculage et de crisse- ments,et de durée de vie. Le balai multi-nervure extrudé de la présente invention est d'autre part unique en ce sens qu'on peut l'employer très facilement pour remplacer des balais usés ayant n'importe quelle conception ou longueur en découpant la longueur requise dans un tronçon plus long, puis en fi- xant cette longueur à un élément existant de soutien de balai avec une simple attache universelle Le vendeur n'a pas besoin de stocker une grande quantité de tronçons prédécoupés différents; il achète simplement au fabricant un lot d'attaches et un long tronçon de balai extrudé sous forme de rouleau ou d'ensembles individuels d'un balai qui aurait la longueur la plus grande pour n'importe quel ty- pe de pare-brise (automobile, marine ou avion) Quelle que soit la longueur dont le client a besoin, celle-ci est coupée à dimension, puis fixée au support de balai exis- tant du client Le profil du balai n'a pas à être adapté à un support existant, car les attaches sont conçues pour coopérer avec la nervure de montage citée précédemment. Les attaches sont également conçues pour coopérer avec la totalité ou la presque totalité des supports de balai exis- tants Il en résulte que le balai est un produit de rempla- cement universel en ce sens qu'il peut être découpé à la longueur nécessaire et fixé facilement à la quasi-totali- té des supports de balai existants. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation de côté d'un balai d'essuie-glace selon la présente invention monté dans un bras complémentaire d'essuie-glace; La figure 2 est une vue en coupe transversale -du balai prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une vue semblable à la figure 2,-le balai étant en contact avec un essuie-glace et se déplaçant vers la gauche; La figure 4 est une vue semblable à la figure 3 5. le balai se déplaçant vers la droite; et La figure 5 est une vue en coupe d'un balai monté dans une attache universelle, Un balai d'essuie-glace 10 selon un mode de réalisation construit de la présente invention comprend un balai en élastomère polymère synthétique extrudé destiné à être monté dans un support 12 de balai Le balai 10 com- prend cinq nervures en une pièce 14, 16, 18, 20 et 22 qui s'étendent sur sa longueur et sont généralement en saillie dans le sens radial par rapport à l'axe longitu- dinal 24 d'une partie de corps tubulaire supérieur 25. La nervure centrale 18 constitue une nervure agissant en raclette, et les deux nervures 14, 16 et 20, 22 situées de chaque côté de la nervure 18 sont des nervures de grat- tage Comme on le décrira plus complètement, la nervure 18 agissant en raclette est légèrement plus longue que les nervures de grattage 14, 16, 20 et 22. En liaison avec la figure 2, les proportions en- tre dimensions de la partie de corps tubulaire supérieur 25, -d'une nervure de support 26, d'une partie de corps tubulaire inférieur 27 et'des nervures 14-22 sont importan- tes pour obtenir un fonctionnement correct du balai 10. Dans un mode de réalisation réel de la présen- te invention, les dimensions indiquées dans le tableau ci-dessous, concernant les cotes du dessin de la figure 2, se traduisent par un balai d'essuie-glace ayant des caractéristiques de fonctionnement exceptionnelles Dimensions Cotes en millimètres a 7,6 8 b 5,3 5,7 c 4 d 4, 2 e 6,4 8,9. g -2 4 On notera que l'angle entre les nervures 14, 16, 18, 20 et 22 est approximativement 30 et l'angle inclus des pointes des nervures 14, 16, 20 et 22 est approximative- ment 45 . On notera également que la nervure 18 agissant en raclette a une face extrême 32 qui est concave, d'o il résulte qu'un bord relativement tranchant est présen- té à la surface balayée. La nervure de support 26 ayant la forme généra- le d'un T et en saillie dans la direction radiale est dé- finie par une jambe 28 et un rebord supérieur 30 La jambe 28 est suffisamment flexible pour servir d'articula- tion lorsque la partie supérieure 30 est immobilisée dans le support 12 du balai d'essuie-glace Cette forme d'arti- culation est connue dans l'art et est représentée, par exemple, dans les brevets n 3 903 560 et n 4 103 385 cités ci-dessus Le rebord 30 de la nervure de support 26 peut avoir tout profil désiré, dans la mesure o ce profil permet la saisie de la pièce par le support 12 d'une manière telle qu'il n'y a pas rotation relative entre les deux pièces. Comme on le voit en figure 2, le support de ba- lai 12 a en coupe la forme d'un canal, présentant des parties 40 espacées et dirigées vers l'intérieur pour la retenue du rebord supérieur 30 du balai Une partie d'âme 42 du support 12 est destinée à être reliée au bras (non représenté) du mécanisme d'entraînement de l'essuie-gla- ce et cela de la manière classique. Comme on peut le voir en figure 5, le balai 10 de la présente invention peut être fixé à un support classique 50 par des attaches individuelles espacées 52 qui sont complémentaires à la nervure 26 en forme de T. La forme extérieure des attaches 52 peut être adaptée à celle d'un bras quelconque. Comme on l'a indiqué précédemment, le matériau préféré pour constituer le balai 10 est un caoutchouc synthétique extrude, en particulier un polymire d'éthylè- ne-propylènemdiène Un tel matériau ainsi que d'autres ma- tériaux permettant de réaliser des balais d'essuie-glace sont décrits dans le brevet n 4 103 385 cité ci-dessus, Selon l'une des caractéristiques de la présente 7 2533182 invention la portion supérieure de la partie de corps tu- bulaire 25 du balai 10 a un diamètre plus grand que la partie intérieure 27 de manière à fonctionner en poussoir de neige et de glace, ce qui permet de réduire les char- ges de grattage agissant sur les nervures 14, 16 ou 20, 22. En outre, comme la partie 27 a un diamètre inférieur à celui de la partie supérieure 25, elle forme en conjonction avec une paire d'épaulements 34 et 36 s'étendant radiale- ment dans des directions opposées, une plate-forme de sup- port relativement stable pour les nervures 14-22. Les figures 3 et 4 représentent le balai 10 pendant son déplacement dans des directions opposées sur un pare-brise 60 En figure 3, le balai 10 se déplace vers la gauche comme l'indique la flèche Dans ce mode de fonc- tionnement, le corps 25 du balai 10,a tourné légèrement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par suite de la friction exercée entre lui et le pare-brise 60 et de la flexibilité de la partie de col 28 de la nervure de support-26 Dans cette position,-les nervures de grattage 14 et 16 et la nervure agissant en raclette 18 sont en contact avec le parebrise 60 En cas de présence de neige sur le pare-brise 60, la partie supérieure 25 du corps du balai 10 agit en poussoir En outre, les épaulements 34 et 36 fonctionnent de manière à raidir le balai 10 et l'empêcher de subir une déformation latérale, ce qui assu- re un contact correct des nervures 14, 16 et 18 avec l'essuie-glace 60. L'action principale des nervures de grattage 14 et 16 est de dégager la grosse pluie, la neige, la neige fondante et les corps étrangers tels que les insectes et les saletés de la route Ordinairement, les nervures 14 et 16 étant plus courtes et par conséquent moins souples que la nervure 18, fléchissent moins que la nervure 18 par contact avec le pare-brise 60, Le bord de la nervure 18 en contact avec le pare-brise 60 agit en raclette, c'est= ldi- re qu'il enlève essentiellement t Qut le liquide présent sur le pare-brise 60. Lorsque le balai 10 atteint l'extrémité de sa 8. course et change de direction, comme représenté en figure 4, il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à la suite de sa friction avec le pare-brise 60, de la flexi- bilité de la partie de col 28 de la nervure de support, et de la résilience inhérente à sa construction tubulaire. on notera également que la section tubulaire unique du ba- lai 10 permet de maximiser son aptitude à épouser la for- me du pare-brise 60 tout en minimisant la déformation latérale et la déformation résultante des nervures 14-22. on notera que les bords de toutes les nervures sont affilés au point de contact avec le pare-brise. L'appréciation de certaines des valeurs de me- sures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'el- les proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifica- tions qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. BEVENDTCATIONS 1 Balai d'essuie-glace pour pare-brise en ma- tériau élastomère synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend un corps allongé ayant un axe longitudinal; une nervure agissant en raclette, s'étendant longitudinalement, en une pièce avec le corps et s'éten- dant radialement à partir de celui-ci; une pluralité de nervures de grattage, s'éten- dant longitudinalement, en une pièce avec le corps; les nervures de grattage étant en saillie ra- dialement vers l'extérieur à partir du corps et compor- tant des bords extérieurs situés généralement dans un arc produit autour de l'axe longitudinal; la nervure agissant en raclette ayant-une lon- gueur radiale supérieure à celle des nervures de grattage; et une nervure de montage en une pièce avec le corps et en saillie radialement vers l'extérieur à partir de celui-ci dans une direction et à un emplacement diamé- tralement opposés à la nervure agissant en raclette; la flexibilité inhérente de la nervure de mon- tage fournissant une articulation s'étendant longitudina- lement autour de laquelle le corps peut osciller dans l'une ou l'autre direction, l'agencement étant tel que, lorsque le balai se déplace sur un pare-brise, la nervure agissant en raclette et au moins l'une des nervures de grattage si- tuées de son côté et en regard du sens de déplacement du balai sont en contact avec le pare-brise. 2 Balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps comprend une section supérieure semi- circulaire pour le support de la nervure de montage et une section inférieure semi-circulaire de diamètre relative- ment plus petit que celui de la section supérieure pour le support de la nervure agissant en raclette et des nervures de grattage, les sections supérieure et inférieure du corps étant reliées par une paire d'épaulements s'étendant radia- lement de manière à effectuer un raidissement latéral du balai, 10. 3 Balai selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il y a deux nervures de grattage de chaque côté de la nervure agissant en raclette, 4 Balai selon la revendication 3, caractérisé en ce que les épaulements ont sensiblement la même lon- gueur que les nervures de grattage. Balai selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la nervure agissant en raclette comporte une surface concave à son extrémité de contact avec le pare- brise qui définit deux bords relativement affilés, l'un des bords pouvant venir en contact avec le pare-brise lors du déplacement du balai dans une direction et l'autre bord lors du déplacement du balai dans la direction oppo- sée. 6 Balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures de grattage comportent un bord affilé définit par l'intersection d'une paroi latérale de la nervure s'étendant généralement dans le sens radial par rapport à l'axe des sections supérieure et inférieure semicirculaires et d'une face extrême s'étendant suivant un angle d'environ 450 par rapport à cette paroi latérale et inclinée vers la nervure agissant en raclette.