Brevet FR2555112A1 — publié le 19850524

25551L La présente invention est relative à un bras moteur pour balai d'essuieglace du type comprenant un ou plusieurs ressorts destinés a appliquer le balai d'essuie-glace avec une force suffisante sur, par exemple, le pare-brise d'un véhicule à moteur. s5 Les bras moteurs de ce type, connus dans la technique antérieure, comportent généralement (a) une tête de montage fixée sur l'arbre moteur qui imprime un mouvement oscillatoire au bras, (b) une tige à l'extrémité libre de laquelle est fixé le balai d'essuie-glace, (c) un ou plusieurs ressorts helicoidaux qui relient la tête de montage à ladite tige et (d) une enveloppe extérieure (ou carter) qui entoure au moins partiellement la tête de montage, le ou les ressorts helicoidaux et ladite tige. L'enveloppe extérieure et ladite tige sont solidaires et peuvent tourner ensemble autour d'un axe méZnagé dans la tête de.montage perpendiculairement à l'axe de l'arbre moteur. L'action du ou des res- sorts helico'idaux est d'appliquer le balai d'essuie-glace sur la surface à essuyer en faisant basculer l'enveloppe extérieure et ladite tige du bras moteur par rapport à sa tête de montage. Comme exemples de bras moteurs pour balais d'essuie- glace du type défini plus haut, on peut citer les bras moteurs décrits dans le brevet allemand (DE) 23 56 606 et dans le brevet américain (US) 4. 050.832. Ces deux brevets montrent tous les éléments mentionnés plus haut, avec la différence essentielle que le bras moteur décrit dans le premier brevet ne comporte qu'un seul ressort hélico'idal tandis que le bras moteur décrit dans le deuxième brevet en comporte deux. 2S Il y a lieu de noter que pratiquement tous les bras moteurs pour balais d'essuie-glace connus dans la technique antérieure sont entièrement réalisés en acier, à l'exception de la tête de montage qui est souvent réalisée en un alliage spécial. De ce fait les bras moteurs conventionnels sont relativement lourds. DO'un autre côté les bras moteurs conventionnels sont souvent relativement clexes arce u' ils comportent d'autres pices 2 3D S $ I que celles mentionnées plus haut, ce qui fait que (a) le montage devient plus compliqué, (b) le prix de revient est relativement élevé. Quant au ressorts helicoidaux en acier des bras mo- teurs conventionnels on peut leur reprocher les inconvénients suivants:. (a) montage difficile dans certains cas, (b) fonctionnement parfois défectueux à cause de problèmes de friction, (c) difficulté ou impossibi- lité de monter des ressorts de force différente dans un bras moteur de dimensions données et (d) prix de revient relativement élevé. L'objet de la présente invention est la réalisation d'un bras moteur pour balai d'essuie-glace qui élimine la plupart des inconvénients des bras moteurs conventionnels mentionnés plus haut et plus particulièrement les inconvénients qui sont dus à la présence d'un ou de plusieurs ressorts helico'idaux en acier. Dans ce but la présente invention est essentiellement caractérisée par le fait que lesdits ressorts du bras moteur sont réali- sés en un élastomère qui, de préférence est du polyuréthane cellulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention l'en- veloppe extérieure du bras moteur peut être en contact direct avec le ou lesdits ressorts en élastomère, ce qui n'est normalement pas le cas pour les ressorts helico'idaux en acier des bras moteurs conventionnels. D'après 1l'invention le ou les ressorts en élastomère ont sensiblement la forme générale d'un cylindre qui, selon le mode de réalisation, peut travailler soit en ccmpression linéaire, soit en compression volumétrique, soit en traction, soit en flexion. 2S Les principaux avantages des ressorts en élastomère sont: - fabrication simple avec prix de revient minimum, - montage facile sur bras moteurs en acier ou en plastique, - possibilité de montage, sur un bras moteur donné, de ressorts de forces différentes en jouant sur la densité de l'élastomère, - possibilité de donner des formes adéquates aux ressorts pour des bras moteurs de formes différentes, - possibilité d'indentifier des ressorts de forces différentes par des couleurs différentes, - très bonne résistance à la fatigue et résistance absolue à la corro- sion, - faible d-pression peranente et caractéristiques qui changent peu avec la température. L'invention sera mieux comprise à la lecture ci-après de quelques modes de réalisation en se référant aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une coupe du bras moteur de la figure 1 selon la ligne IY-IV; - la figure 5 est une coupe du bras moteur de la figure 2 selon la ligne Y-VY; - la figure 6 est une coupe du bras moteur de la figure 3 selon la ligne VI-VI; - la figure 7 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; -la figure 8 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un cinquième mode de réalisation de l'invention; - la figure 9 est une coupe du bras moteur de la figure 7 selon la ligne IX-IX; -la figure 10 est une coupe du bras moteur de la figure 8 selon la ligne X-X; - la figure 11 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un sixième mode de réalisation de l'invention; - la figure 12 est une coupe longitudinale d'un bras moteur selon un septième mode de réalisation de l'invention; - la figure 13 est une coupe du bras moteur de la figure 11 selon la ligne XIII-XIII; - la figure 14 est une coupe du bras moteur de la figure 12 selon la ligne XIV-XIV. Les figures 1 et 2 montrent deux bras moteurs en acier 1, 2 dans lesquels les ressorts en élastomère 19, 29 travaillent en 3S compression linéaire. La figure 3 montre un bras moteur en acier 3 dans lequel le ressort en élastomère 39 travaille en compression volumétrique. es figures 7 et morntrent deux bras n3teurs en matière plastique A, 5 235 si 12 dans lesquels les ressorts en élastomère 49, 59 travaillent en compres- sion volumétrique. La figure 11 montre un bras moteur en acier 6 dans lequel le ressort en élastomère 69 travaille en traction. Enfin la figure 12 montre un bras moteur en acier 7 dans lequel le ressort en élastomère 79 travaille en flexion. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 1 et 4, on peut voir que le bras moteur 1 com- porte essentiellement: une tête de montage 11, un ressort en élastomère 19, une tige 12 et une enveloppe extérieure (ou carter) 13 qui recouvre, du moins en partie, les trois autres éléments du bras moteur 1. Le rivet 14 rend solidaires la tige 12 et l'enveloppe extérieure 13 et ces deux éléments 12, 13 sont reliés à la tête de montage 11 par l'intermédiaire de l'articulation 15. Lorsque l'arbre moteur, représenté sur les figures par son axe A-B, imprime un mouvement oscillatoire à la tête de montage 1s 11, tout le bras moteur 1 effectue un mouvement oscillatoire. La tige 12 comporte une partie 12a qui est parallèle à la paroi supérieure de l'enveloppe extérieure 13 et une partie 12b qui est sensiblement perpendiculaire à cette même paroi supérieure de l'enveloppe extérieure 13. Dans sa partie médiane la partie 12b de la tige 12 est pourvue d'une protubérance semi-cylindrique ou semi-sphérique 12c dirigée vers la tête de montage 11. A sa partie opposée à l'arbre moteur A-B la tête de montage 11 est pourvue d'une protubérance cylindri- que ou sphérique 16. Entre les deux protubérances 12c, 16 ainsi définies est intercalé le ressort en élastomère 19 qui comporte à son extrémité du côté-de la protubérance 16, une pièce métallique 17 pourvue d'un rentrant semi-cylindrique ou semi-sphérique 18 qui forme avec la pro- tubérance 16 de la tête de montage un axe ou un point d'articulation. Lorsque, en supposant que la tête de montage 1l soit fixe, on fait tourner d'un certain angle la tige 12 et l'enveloppe extérieure 13 dans le sens des aiguilles d'une montre, le ressort en élastomère 19 est entraTné dans cette rotation et il est de plus en plus comprimé puisque les axes de rotation respectifs de l'enveloppe extérieure 13 et du ressort 19 ne coincident pas. En d'autres termes, lorsque dans une certaine position angulaire de l'enveloppe extérieure 13 3S par rapport à la tête de montage 11, on lâche l'enveloppe extérieure 13 et par conséquent la tige 12, le ressort en élastomère 19 pousse ces deux éléments 12, 13 et le balai d'essuie-glace (qui est fixé à l'extrémité libre de la tige 12) dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire vers la surface à essuyer. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention (fig. 2 et 5) le bras moteur 2 comporte essentiellement les mêmes S éléments qui remplissent les mêmes fonctions que dans le cas du premier mode de réalisation, c'està-dire: une tête de montage 21, un ressort en élastomère 29, une tige 22 et une enveloppe extérieure 23, ces deux der- niers éléments étant rendus solidaires au moyen du rivet 24. Comme pré- cédemment la tête de montage 21 comporte une articulation 25 pour l'en- veloppe extérieure 23 et une articulation 27 pour le ressort en élastomère 29. La tige 22 comporte une partie 22a parallèle à la paroi supérieure de l'enveloppe extérieure 23 et une partie 22b sen- siblement perpendiculaire à cette même paroi supérieure de l'enveloppe extérieure 23. Dans le cas présent le ressort en élastomère 29 n'est cependant pas placé entre ladite partie 22b de la tige 22 et la tête de montage 21, mais il est placé à gauche (sur la figure 2) de ces deux éléments 22b, 21 et il est pourvu en son centre, et selon son axe longi- tudinal, d'une ouverture cylindrique 29a à laquelle correspond une cuver- ture cylindrique 22c dans la partie 22b de la tige 22. Une tige 26 traverse ladite ouverture cylindrique 29a du ressort 29 de part en part, tige 26 qui à l'une de ses extémités est reliée à l'axe d'articulation 27 de la tête de montage 21 par une oreille 26a et qui à son autre extrémité comporte un renforcement sensiblement semicylindrique ou semi-sphérique 26b dont le diamètre est sensiblement supérieur à celui de l'évidement cylindrique 29a du ressort en élastomère 29. Du côté du renforcement 26b le ressort 29 peut être pourvu d'une pièce métallique 28 pourvue elle-même, selon le cas, d'un rentrant semi- cylindrique ou semi-sphérique 28a. Le principe de fonctionnement du bras moteur 2 est exactement le même que celui du bras moteur 1, c'est-à-dire que le ressort en élastomère 29 pousse la tige 22, et donc le balai d'essuie- glace, vers la surface à essuyer. Il faut noter que dans les deux cas (bras 1 et bras 2) les ressorts en élastomère 19, 29 ne sont pas en con- tact direct avec leurs enveloppes extérieures respectives 13, 23 et que par conséquent ils travaillent en compression linéaire, par opposition à une compres;ion volumtriq.e de l'llastomère. Le troisième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 3 et 6 et dans ce cas le ressort en élastomère 39 travaille en compression volumétrique. Ce mode de réalisation est fort semblable ou premier mode de réalisation (fig. 1 et 4) et le bras moteur 3 comporte essentiellement: une tête de montage 11, un ressort en élastomère 39 et une tige 32 rendue solidaire (dans sa partie 32a) de l'enveloppe extérieure 33 au moyen du rivet 34. La tête de montage 1il comporte une articulation 15 pour l'enveloppe extérieure 33 et une protubérance cylindrique ou sphérique 15 formant une articulation entre la tête de montage 11 et le ressort en élastomère 39 en coopérant avec la pièce métallique 37 faisant partie du ressort 39 et pourvue d'un rentrant semi-cylindrique ou semi- sphérique 38. Ledit ressort en élastomère 39 est intercalé entre la pro- tubérance 15 de la tête de montage 1l et la partie 32b de la tige 32. La différence essentielle entre le mode de réalisation des figures 1, 4 et des figures 3, 6 est le fait que dans le mode de réalisation des figures 3, 6 le ressort en élastomè,re 39 est en contact direct, sur la plus grande partie de son pourtour, avec l'enveloppe exterieure 33, comme on peut ie voir plus particulièrement sur la Figure 0 5. Le ressort en élastomère 39 est donc complètement emprisonné entre les parois métalliques 33, 32b et 37, cette dernière paroi 37 pouvant se déplacer longitudinalement par rapport à l'enveloppe extérieure 33 en comprimant le ressort 39 lorsque l'enveloppe extérieure et la tige 32 sont tournées dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'articulation 15. Les figures 7 et 9 représentent le quatrième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation est en tous points semblable à celui des figures 3 et 6, sauf qu'une partie du bras moteur est réalisée en une matière plastique appropriée, au lieu d'être réalisée en acier. Le bras moteur 4 comporte essentiellement: une tête de montage 11, un ressort en élastomère 49 et un bras proprement dit en plastique qui forme l'enveloppe extérieure 43, 43a pourvue de nervures de renforcement 44, 44a. Le ressort en élastomère 49 est logé dans une cavité formée par l'enveloppe extérieure 43, 43a et par la nervure de renforcement 44a et comportant, à son extrémité du côté de la tête de montage 11, une pièce métallique 47 qui peut se déplacer longitudinale- 2 5 5 5 1 12 ment dans la cavité dans laquelle est logée le ressort 49. Tout comme dans le cas de la figure 3, la tête de mon- tage 11 comporte une première articulation 15 autour de laquelle l'enveloppe extérieure 43 peut tourner et une deuxième articulation 16 (protubérance cylindrique ou sphérique) autour de laquelle la pièce 47 du ressort 49 peut légèrement tourner puisqu'elle est pourvue d'un rentrant cylindrique ou sphérique 46 correspondant à la protubérance 16 de la tête- de montage 11. Le principe de fonctionnement du bras moteur 4 est exac- tement le même que celui du bras moteur 3. Le cinquième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 8 et 10 et il est sensiblement le même que celui de la figure 2, sauf que certaines parties du bras moteur sont réalisées en une matière plastique appropriée et que le ressort en élastomère 59 travaille en compression volumétrique au lieu de la compression linéaire dans le cas de la figure 2. Le bras moteur 5 comporte essentiellement: une tête de montage 21, un ressort en élastomère 59 et un bras proprement dit en plastique qui forme l'enveloppe extérieure 53, 53a pourvue de nervures de renforcement 54, 54a. Le ressort en élastomère 59 est logé dans une cavité formée par l'enveloppe extérieure 53, 53a et par la nervure de renforcement 54a et comporte en son centre une ouverture cylindrique 59a à laquelle correspond une ouverture cylindrique 54c dans la nervure de renforcement 54a. Une tige 56 traverse ladite ouverture cylindrique 59a du ressort 59 de part en part, tige 56 qui à l'une de ses extémités est reliée à l'axe d'articulation 27 de la tête de montage 21 par une oreille 56a et qui à son autre extrémité comporte un renforcement sensiblement semicylindrique ou semi-sphérique 56b dont le diamètre est sensiblement supérieur à celui de l'évidement cylindrique 59a du ressort en élastomère 59. Du côté du renforcement 56b le ressort 59 peut être pourvu d'une pièce métallique 58 pourvue elle-même, selon le cas, d'un rentrant semi- cylindrique ou semi-sphérique 58a. Le principe de fonctionnement du bras moteur 5 est exactement le même que celui du bras moteur 2 sauf, comme déjà dit plus 3S haut, que le ressort 59 travaille en compression volumétrique tandis que le ressort 29 travaille en compression linéaire. Les figures i1l et 13 montrent le sixième mode de g réalisation selon l'invention. Le bras moteur 6 comporte essentiellement: une tête de montage 61, un ressort en élastomère 69, une tige 62 et une enveloppe extérieure 63 qui, au moyen du rivet 64 est rendue solidaire de la tige 62. Comme précédemment la tête de montage 61 comporte une articu- lation 65 pour l'enveloppe extérieure 63 et une articulation 66 pour le ressort en élastomère 69. Le ressort en élastomère 69 comporte à chacune de ses deux extrémités une oreille 69a, 69b au moyen desquelles il est fixé d'un côté à l'articulation 66 de la tête de montage 61 et de l'autre côté au rivet 67 qui est solidaire de l'enveloppe extérieure 63. Lorsque la tige 62 et l'enveloppe extérieure 63 sont tournées dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'articulation 65 de la tête de montage 61, le ressort en élastomère 69 est sollicité en traction et par conséquent, lorsque la tige 62 et l'enveloppe extérieure 63 sont lâchées dans une position angulaire par rapport à la tête de montage 61, le ressort 69 tire le balai d'essuie-glace (fixé à l'extrémité libre de la tige 62) vers la surface à essuyer. Le septième et dernier mode de realisation selon l'invention est représenté sur les figures 12 et 14. D'après ce mode de réalisation le bras moteur 7 comporte essentiellement: une tête de mon- tage 71, un ressort en élastomère 79 et une tige 72 rendue solidaire de l'enveloppe extérieure 73 au moyen du rivet 74. La tête de montage 71 comporte une articulation 75 pour l'enveloppe extérieure 73 et un loge- ment 76 pour y encastrer le ressort en élastomère 79. L'enveloppe extérieure 73 comporte un rivet 77 sur lequel repose l'extrémité du ressort en élastomère 79 qui est située du côté opposé à la tête de montage 71. Lorsque la tige 72 et l'enveloppe extérieure 73 sont tournées dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'articulation 75, le rivet 77 sollicite le ressort en élastomère 79 en flexion et par conséquent, lorsque la tige 72 et l'enveloppe extérieure 73 sont lâchées dans une position angulaire par rapport à la tête de montage 71, le ressort 79 pousse la tige 72 (et donc le balai d'essuie-glace) vers la surface à essuyer. L'élastomère employé pour la fabrication des divers 3 ressorts mentionnés plus haut peut être soit du polyuréthane, -soit du polyuréthane cellulaire, ou bien du caoutchouc. D'après ce qui précède les divers ressorts ont sensiblement la forme générale d'un cylindre. Il y 5 5 1 12 faut entendre par là que des formes se rapprochant plus ou moins d'un cylindre peuvent également être utilisées, c'est-à-dire notamment (a) des cylindres dont le génératrice n'est pas, géométriquement parlant, une droite, mais une ligne brisée (fig. 2 et 8), ondulée ou en zig-zag et (b) des cylindres dont la section transversale se rapproche d'un rectangle ou S d'un carré. Plusieurs modes de réalisation d'une invention nouvelle ont ainsi été décrits, mais il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation. En effet des modifications et/ou changements peuvent y être portés sans sortir du cadre de l'invention tel que défini dans les revendications ci-annexées. 2555 12 REVENDICATIONS 1.- Bras moteur (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) pour balai d'essuie-glace, du type comprenant un ou plusieurs ressorts (19, 29, 39, 49, 59, 69, 79), caractérisé en ce que le ou lesdits ressorts (19, 29, 39, 49, 59, 69, 79) sont réalisés en un élastomère et qu'ils ont sen- siblement la forme générale d'un cylindre. 5. 2.- Bras moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère est du polyuréthane. 3.- Bras moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élastomère est du polyuréthane cellulaire. 4.- Bras moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère est du caoutchouc. 5.- Bras moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou lesdits ressorts (19, 29, 39, 49, 59, 69, 79) ont sen- siblement la forme d'un cylindre droit. 6.- Bras moteur selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le ou lesdits ressorts (19, 29) ont la forme d'un cylindre ayant une section transversale sensiblement ovale ou sensible- ment circulaire. 7.- Bras moteur selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le ou lesdits ressorts (39, 49, 59, 69, 79) ont la forme générale d'un cylindre ayant une section transversale sensiblement rectangulaire ou sensiblement carrée. 8.- Bras moteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7 et comportant une enveloppe extérieure (33, 43, 53), caractérisé en ce que ladite enveloppe extérieure (33, 43, 53) est en contact avec le ou lesdits ressorts (39, 49, 59).