Brevet FR2777847A1 — publié le 19991029

Bras d'essuie-glace dont le corps comprend un bombement L'invention concerne un bras d'essuie-glace pour un dispositif essuie-glace, notamment pour des véhicules ferroviaires à grande vitesse, comprenant un corps de bras d'essuie-glace essentiellement oblong. On connaît des dispositifs essuie-glace en grand nombre, par exemple pour des véhicules automobiles. Le document EP-A-92201935.1 décrit ainsi un dispositif essuie-glace comprenant un bras d'essuie-glace en matériau composite. On trouve aujourd'hui des pare-brise de grande surface non seulement en construction automobile, mais aussi pour des véhicules ferroviaires, notamment dans le domaine à grande vitesse, par exemple pour le train ICE de la Deutsche Bahn AG. Des vitres de ce genre assurent au conducteur de la motrice le champ de vision ample et correct qui lui est nécessaire. Des problèmes particuliers se posent pour des dispositifs essuie- glace pour essuyer les vitres avant et arrière de véhicules ferroviaires à grande vitesse, du fait de la grande vitesse de marche en service. Ainsi, à de grandes vitesses de marche, notamment au-dessus de 120 km/h, les forces aérodynamiques de décollement de corps de bras d'essuie-glace classiques, par exemple du dispositif essuie-glace suivant le document EP-A-92201935.1, augmentent fortement, de sorte que les balais d'essuie-glace du dispositif se décollent de la vitre pendant la marche. Dans les dispositifs connus jusqu'alors, afin de garantir même à de grandes vitesses une force suffisante de pression sur la vitre du balai d'essuie-glace fixé sur le corps de bras d'essuie-glace ou encore sur le bras d'essuie-glace, on a disposé sur les bras et/ou les balais d'essuie-glace des 2 2777847 tôles déflectrices qui s'opposent aux forces de décollement qui, aux grandes vitesses de marche rencontrées, diminuent la force de pression d'application exercée sur le balai d'essuie-glace. Mais l'inconvénient de ces tôles déflectrices était qu'elles limitaient fortement le champ de vision du conducteur de la motrice, et que leur efficacité ne pouvait pas être assurée dans toutes les conditions possibles de flux incident. De plus, les solutions proposées étaient très coûteuses et de fabrication compliquée, car il fallait assembler en un dispositif essuie-glace une pluralité de pièces détachées. L'invention vise donc un bras d'essuie-glace pour un dispositif essuieglace pour essuyer des vitres, notamment pour des véhicules ferroviaires à grande vitesse, qui permette de surmonter les problèmes décrits ci-dessus de l'état de la technique. On vise notamment un bras d'essuie-glace avec lequel les forces de décollement puissent rester faibles même à de grandes vitesses de marche; en même temps, un dispositif de ce genre doit fournir un champ de vision maximal au conducteur de la motrice, même dans des conditions météorologiques défavorables. En outre, on recherche une solution peu coûteuse. Suivant l'invention, on y parvient par le fait que le corps du bras d'essuie-glace possède sensiblement sur toute sa longueur une forme de section transversale dotée d'un premier bombement tourné vers la vitre, et possède un deuxième bombement opposé à la vitre, le deuxième bombement étant moins accusé que le premier bombement. Par ce mode de réalisation du corps de bras d'essuie-glace, les vitesses extrêmes apparaissant sur le côté du corps de bras d'essuie-glace qui est tourné vers la vitre, et donc les dépressions, produisent une force de pression d'application augmentant avec la vitesse de marche, qui s'oppose aux forces de décollement aérodynamiques. Dans le cadre de cette demande de brevet, on entend par" bombement" comme c'est généralement le cas en aérodynamique, la caractéristique d'une section transversale qui provient de la courbure, c'est-à-dire de l'écart par rapport à une droite, d'une ligne allant du nez à l'arête d'extrémité, qui représente la jonction des centres de cercles tracés dans la section et touchant son contour extérieur. 3 2777847 Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, les bombements sont conçus de telle sorte que la force de pression exercée sur le balai d'essuie-glace fixé au corps de bras d'essuie-glace est, sur toute la plage de vitesse de marche du véhicule à grande vitesse, jusqu'à des vitesses de 400 km/h, supérieure aux forces aérodynamiques de décollement du bras d'essuie-glace de la vitre. L'efficacité de l'invention est, aux deux extrémités d'une motrice ou d'une locomotive, indépendante de l'orientation de la direction de marche. Il est particulièrement avantageux de choisir les bombements de façon que la force de pression d'application exercée sur les balais d'essuie- glace disposés sur le bras d'essuie-glace, qui est obtenue aux différentes vitesses de marche, prenne une valeur essentiellement constante. Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, on peut prévoir que le corps de bras d'essuie-glace soit un corps plein. En variante, le corps de bras d'essuie-glace peut aussi être réalisé sous forme de corps creux, ce qui permet avantageusement de guider des conduites à l'intérieur du corps creux. A titre d'exemple, on indiquera ici les conduites d'alimentation en eau de projection. Le corps de bras d'essuie-glace suivant l'invention est opportunément constitué d'un matériau renforcé par des fibres, ce qui permet un gain de poids considérable. Afin de garantir une résistance à la flexion et une rigidité en flexion suffisantes pour des corps de bras d'essuie-glace réalisés en des matériaux renforcés par des fibres de ce genre, il est avantageux que le corps de bras d'essuie-glace comporte à la fois des fibres s'étendant en direction longitudinale et des fibres orientées en diagonale, qui assurent une résistance au cisaillement et une rigidité en cisaillement suffisantes. Comme matériau renforcé par des fibres particulièrement avantageux pour le corps de bras d'essuie-glace suivant l'invention, on peut utiliser des matériaux renforcés par des fibres de carbone On va maintenant expliquer l'invention à titre d'exemple à l'aide des dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 représente en trois dimensions un bras d'essuie-glace suivant l'invention, pourvu d'une pièce de raccordement pour 4 2777847 l'entraînement et d'une pièce de raccordement pour le balai d'essuie- glace; la figure 2A est une vue en coupe le long de la ligne A-A de la figure 1, représentant l'aire de la section transversale du bras d'essuie-glace suivant l'invention, le corps de bras d'essuie- glace étant réalisé sous forme de corps plein; la figure 2B représente un corps de bras d'essuie-glace suivant l'invention, qui est réalisé sous forme de corps creux. La figure 1 représente un corps 1 de bras d'essuie-glace essentiellement oblong d'un bras d'essuie-glace suivant l'invention. Le corps 1 de bras d'essuie-glace présente une région 3 médiane, qui s'étend sensiblement sur toute la longueur, et des régions 5, 7 d'extrémité. La région 5 d'extrémité sert de pièce 9 de raccordement pour le système de balai d'essuie- glace non représenté sur la figure 1, qui porte un ou plusieurs balais d'essuie- glace qui s'appliquent sur la vitre. La pièce 7 d'extrémité est conçue comme pièce 11 de raccordement pour l'entraînement du bras d'essuieglace. Les deux pièces 5, 7 d'extrémité sont réalisées, dans la forme représentée de réalisation, sous forme de pièces de raccordement à quatre pans. De plus, la figure 1 représente les aires de section dans les régions respectives, c'est-à-dire dans les régions d'extrémité ainsi que dans la région 3 médiane centrale. L'aire de section le long de la ligne A-A est représentée sur la figure 2A pour un corps de bras d'essuie- glace qui est réalisé sous forme de corps creux. L'aire 20 de section comporte un premier bombement 24, inférieur, tourné vers la surface 22 de la vitre. Suivant I'invention, le premier bombement 24 est conçu de telle sorte que les vitesses extrêmes apparaissant sur le côté du corps de bras d'essuie-glace qui est tourné vers la vitre, et donc les dépressions, ont pour conséquence l'établissement d'une force de pression d'application augmentant avec la vitesse de marche, qui s'oppose aux forces de décollement aérodynamiques. Cela garantit que, même a des vitesses très grandes, supérieures à 120 km/h, et notamment dans la plage de grande vitesse au-dessus de 300 km/h, la force de pression d'application des balais d'essuie-glace non représentés est suffisamment grande. Il est particulièrement préféré de choisir le bombement précisément de façon que la force de pression d'application du balai d'essuie- glace reste essentiellement constante sur toute la plage de vitesse, et ne varie 2777847 que dans de très étroites limites. La force de pression du balai d'essuie-glace est appliquée pour l'essentiel par des ressorts non représentés. Dans cette demande de brevet, on entend par "bombement" comme c'est généralement le cas en aérodynamique, la caractéristique d'une section qui provient de la courbure (c'est-à-dire de l'écart par rapport a une droite) d'une ligne allant du nez à l'arête d'extrémité, qui représente la jonction des centres de cercles tracés dans la section et touchant son contour extérieur. Dans la forme représentée de réalisation, il est avantageusement prévu, afin d'assurer la capacité de fonctionnement du corps de bras d'essuie- glace suivant l'invention, de réaliser le profil symétrique par rapport a une ligne médiane H-H perpendiculaire à la vitre. En plus du premier bombement 24 tourné vers la vitre, I'aire de section peut présenter un deuxième bombement 26, opposé à la vitre, le deuxième bombement 26 étant toujours moins accusé ou plus léger que le premier bombement 24. Cela a pour conséquence une portance négative sur le corps de bras d'essuie-glace lorsque ce dernier est entouré d'un flux d'air, et donc une pression d'application du balai d'essuie-glace non représenté, fixé sur la pièce 9 de raccordement. La figure 2B représente une autre variante du corps de bras d'essuie-glace suivant l'invention. Sur la figure 2B, les éléments identiques à ceux du corps de bras d'essuie-glace suivant la figure 2A sont désignés par les mêmes numéros de référence. Ce deuxième bras d'essuie-glace comporte lui aussi un premier bombement 24 ainsi qu'un deuxième bombement 26, le deuxième bombement 26 étant toujours moins accusé ou plus léger que le premier bombement 24. Au contraire du mode de réalisation suivant la figure 2A, la forme de réalisation de l'invention suivant la figure 2B concerne un corps creux, a l'intérieur duquel on peut faire passer des conduites, notamment des conduites 30, 32 d'alimentation. Ces conduites d'alimentation peuvent être, par exemple, les conduites d'alimentation en eau de projection du bras d'essuie-glace concerne. 6 2777847 Liste des références numériques 1 corps de bras d'essuie-glace 3 région médiane du corps de bras d'essuie-glace 5, 7 région d'extrémité du corps de bras d'essuie-glace 9 pièce de raccordement pour le balai d'essuie-glace 11 pièce de raccordement pour l'entraînement aire de section 22 surface de la vitre 24 premier bombement 26 deuxième bombement , 32 conduites d'alimentation 7 2777847 REVENDICATIONS 1.- Bras d'essuie-glace pour essuyer des vitres de véhicules, notamment pour des véhicules ferroviaires a grande vitesse, comprenant un corps (1) de bras d'essuie-glace essentiellement oblong, caractérisé en ce que le corps (1) de bras d'essuie-glace possède sensiblement sur toute sa longueur une forme de section transversale dotée d'un premier bombement (24) tourné vers la vitre, et le corps (1) de bras d'essuie- glace possède une forme de section transversale dotée d'un deuxième bombement (26) opposé à la vitre, le deuxième bombement (26) étant moins accusé que le premier bombement (24). 2.- Bras d'essuie-glace suivant la revendication 1,caractérisé en ce que les bombements (24, 26) sont conçus de telle sorte que la force de pression d'application du balai d'essuie-glace ou du support de balai est, sur toute la plage de vitesse de marche, supérieure à la force de décollement du bras (1) d'essuie-glace de la vitre, ou s'y oppose. 3.- Bras d'essuie-glace suivant la revendication 2,caractérisé en ce que les bombements (24, 26) sont conçus de telle sorte que la force de pression d'application du ou des balais d'essuie-glace est essentiellement constante sur toute la plage de vitesse de marche. 4.- Bras d'essuie-glace suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (1) de bras d'essuie-glace est un corps creux. 5.- Bras d'essuie-glace suivant la revendication 4,caractérisé en ce que le corps (1) de bras d'essuie-glace réalisé sous forme de corps creux comprend des conduites (30, 32) pour le dispositif lave-glace. 8 2777847 6.- Bras d'essuie-glace suivant l'une des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que le corps (1) de bras d'essuie-glace est réalisé au moins pour partie en matériau renforcé par des fibres 7.- Bras d'essuieglace suivant la revendication 6,caractérisé en ce que le corps (1) de bras d'essuie-glace en matériau renforcé par des fibres comprend à la fois des fibres s'étendant en direction longitudinale et des fibres orientées en diagonale. 8.-Bras d'essuie-glace suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le matériau renforcé par des fibres est un matériau renforce par des fibres de carbone.