Brevet FR2783784A1 — publié le 20000331

I L'invention concerne la transmission mécanique par pièces allongées en matériau plastique et exposées, au moins partiellement, à l'air libre. De telles pièces sont utilisées en particulier comme bras d'essuie-glace, mais sont également utilisées sous forme de bielles dans les mécanismes de transmission mécanique. Dans ce type d'utilisation, les matériaux plastiques subissent des contraintes d'environnement sévères: efforts mécaniques à fréquence de répétition élevée, variations de température, exposition au rayonnement UV, etc. Il en résulte un vieillissement accéléré tant au niveau du comportement mécanique, par l'apparition de défauts de rigidité et de déformations par fluage, qu'au niveau physico-chimique par l'action des rayons UV. Afin d'améliorer la tenue mécanique de telles pièces, il a été proposé dans le document DE 2839587 de les réaliser sous forme de demi-coquilles symétriques en plastique moulé, assemblés par une charnière moulée. Le brevet GB 2021939 décrit la mise en oeuvre d'un capuchon de bras formant un carénage complet de ce bras. Le capuchon est fixé par des détendeurs et peut être en plastique. Dans le brevet FR 2557052, il est prévu un surmoulage du bras métallique pour former un carénage en matière plastique. Ces solutions ne résolvent pas le problème évoqué car elles divulguent des solutions globales, inaptes à s'adapter aux conditions changeantes de l'environnement. Pour résoudre ce problème, et en particulier pour améliorer le comportement mécanique et physico-chimique de telles pièces, la présente invention propose de les réaliser en matériau plastique à charges différenciées, dédiées à des fonctions plus spécifiques. Plus précisément, I'invention a pour objet une pièce de transmission mécanique exposée au moins partiellement à l'air libre, plus particulièrement bras d'essuie-glace, constituée en matériau plastique et comportant des moyens de connexion disposés sur des portions d'extrémités de la pièce; cette pièce est formée, en dehors de ces portions d'extrémité, d'une partie coque, formant un carénage et constituée en un matériau thermoplastique chargé sensiblement d'au plus 30 % de fibres; et d'une partie semelle non directement exposée, la partie semelle étant constituée en matériau thermoplastique chargé sensiblement d'au moins 40 % en fibres. Ainsi, les fonctions de la pièce mécanique sont réparties dans l'espace afin d'être optimisées: la partie coque, qui est la partie " visible ", exposée à l'environnement, est dédiée à la fonction de style en masquant les nervures éventuelles et en résistant aux attaques physico-chimiques, alors que la partie semelle, tournée vers la vitre et donc non directement exposée, réalise l'architecture de base de la pièce en exerçant, par sa rigidité supérieure à celle de la partie exposée, une fonction de résistance mécanique de l'ensemble, avec une déformation permanente réduite. Le fait de présenter une structure fermée multiplie l'inertie du bras aux attaques externes par un facteur quatre. Par ailleurs, le moulage peut être simplifié par suppression ou diminution du nombre de nervures. Selon des modes de réalisation particuliers: - le pourcentage en fibres est sensiblement de 20 à 30 % pour la partie coque et de 40 à 50 % pour la partie semelle; - la coque et la semelle forment deux parties solidarisées; - les fibres sont des fibres de verre ou des fibres textiles telles que l'aramide, les polyamides ou les polyesters; - la partie coque possède un système de nervures enveloppées par le carénage; - les deux parties sont assemblées par collage, soudage, vissage, rivetage ou clipsage; - les composants du lavage de vitre, conduits et gicleurs, sont directement intégrés dans la semelle; - la semelle est réalisée sous la forme d'une plaque possédant un système de nervures afin d'optimiser le comportement mécanique de l'ensemble de la pièce; - la plaque est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la coque pour améliorer le comportement aérodynamique du bras. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, relatif à un exemple de réalisation non limitatif, et accompagnée des figures annexées qui représentent respectivement: - les figures la et lb, des vues en coupe supérieure et latérale partiellement arrachées d'un bras d'essuie-glace conforme à l'enseignement de l'invention; - la figure 2, une vue en coupe transversale selon le plan 11-Il de la figure 1la. Sur les figures la et lb, le bras d'essuie-glace 10 selon l'invention présente une forme générale allongée autour d'un axe médian X'X, le bras étant constitué d'une coque 12, d'une plaque 14, d'un tronçon de d'extrémité 16 et d'une portion d'extrémité libre 18. Le tronçon 16 est formé pour assurer le montage articulé du bras 10 sur des moyens d'entraînement en rotation alternée (non représentés) et la portion 18 est formée pour l'accrochage d'un balai d'essuyage (non représenté) sur le bras 10. Une tige transversale 15 est destinée à l'accrochage d'un ressort de o pression d'essuyage (non représenté). En dehors de ces parties d'extrémité, la coque 12 comporte, comme illustré sur la partie arrachée des figures la et lb, des nervures de renfort 13 venues de moulage et constituées de cloisons transversales inclinées formant de croisillons. Conformément à l'invention, la matière thermoplastique de la coque 12 est chargée de 25% de fibres de verre en poids, alors que la matière thermoplastique de la plaque 14, sur laquelle repose la coque 12, est chargée de 45% de fibres de verre en poids. Les techniques d'incorporation de fibres lors du moulage sont connues de l'homme de l'art. Dans cet exemple de réalisation, la semelle est fixée à la coque par soudage. Avant de souder la plaque, il est possible d'y incorporer un canal et des gicleurs d'arrosage pour installer le système de lave-glace. La vue en coupe transversale de la figure 2 montre la forme de U renversé de la coque 12, délimitée par deux joues latérales 12a et 12b reliées par un dos 12c et abritant les nervures 13. La coque 12 présente ainsi entre les extrémités 12e des joues latérales, une ouverture vers la vitre à essuyer et qui, conformément à l'invention, est fermée par la plaque14. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté. En dehors des modes de réalisation particuliers exposés plus haut, il est également possible de réaliser le bras en une seule pièce, la coque et la semelle étant préchargées en fibres selon les pourcentages annoncés ou sélectivement chargées lors du moulage. En outre, la semelle peut être réalisée avec une épaisseur variable ou une courbure convexe d'une extrémité à l'autre du bras, la géométrie des nervures s'adaptant alors à la géométrie de la semelle. Les nervures peuvent être venues de moulage avec la semelle et/ou la coque, l'assemblage entre les nervures, la coque et la semelle étant réalisé par les moyens déjà évoqués. Par ailleurs, la coque peut incorporer la semelle, l'assemblage étant réalisé sur les faces internes des joues de la coque et non sur les extrémités de la coque. De plus, la coque peut présenter en coupe transversale des formes polygonales symétriques, rectangle, trapèze, etc., ou asymétriques, et présentant des sommets arrondis. REVENDICATIONS 1. Pièce de transmission mécanique exposée au moins partiellement à l'air libre, plus particulièrement un bras d'essuie-glace (10), constituée en matériau plastique et comportant des moyens de connexion disposés sur des portions d'extrémités de la pièce, caractérisée en ce qu'elle est formée, en dehors de ces portions d'extrémité (16, 18), d'une partie coque (12), formant carénage et constituée en un matériau thermoplastique chargé sensiblement d'au plus 30 % de fibres, et d'une partie semelle (14) non directement exposée, constituée en matériau i0 thermoplastique chargé sensiblement d'au moins 40 % en fibres. 2. Pièce de transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau thermoplastique de la partie coque est chargé sensiblement entre 20 et % en fibres, et en ce que le matériau thermoplastique de la partie semelle est chargé sensiblement entre 40 et 50% en fibres. 3. Pièce de transmission selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les fibres sont des fibres de verre ou des fibres textiles, et en ce qu'un système de nervures (13), venues de moulage, est disposé à l'intérieur de l'ensemble coque- semelle. 4. Pièce de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la coque (12) et la semelle (14) forment deux parties solidarisées et en ce que la coque (12) présente deux joues latérales (12a, 12b) reliées par un dos (12c) et terminées par des extrémités (12e), le système de nervures (13) appartenant au moins partiellement à la coque et à la semelle. 5. Pièce de transmission selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux parties sont assemblées par collage, soudage, vissage, rivetage ou clipsage. 6. Pièce de transmission selon la revendication 5, caractérisée en ce que la coque repose sur la semelle, I'assemblage étant réalisé sur les extrémités (12e) des joues latérales (12a, 12b) de la coque. 7. Pièce de transmission selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que, dans le cas o la pièce est un bras d'essuieglace (10), des conduits et gicleurs de lavage sont directement intégrés dans la semelle. 8. Pièce de transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est venue de moulage, la coque et la semelle étant préchargées en fibres ou sélectivement chargées lors du moulage. 9. Pièce de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la semelle (14) est inclinée par rapport à l'axe longitudinal (X'X) de la coque pour améliorer le comportement aérodynamique du bras. 10. Pièce de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la semelle est réalisée avec une épaisseur variable et/ou une courbure convexe d'une extrémité à l'autre de la pièce, la géométrie des nervures s'adaptant alors à la géométrie de la semelle. 11. Pièce de transmission selon l'une quelconque des revendications io précédentes, caractérisée en ce que la coque (12) présente en coupe transversale une forme polygonale pourvue de sommets arrondis.