Brevet FR2777248A1 — publié le 19991015

Dispositif essuie-glace. notamment à bombement sphéroïdal L'invention concerne un dispositif essuie-glace, notamment à bombement sphéroïdal, comprenant un ensemble de bras d'essuie-glace, ainsi qu'un porte-balais relié à l'ensemble de bras d'essuie-glace. On connaît des dispositifs essuie-glace en grand nombre 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 satisfaisant qui lui est nécessaire. Afin de garantir un champ de vision de ce genre même dans de mauvaises conditions de visibilité, par exemple par temps de pluie, il est nécessaire de proposer des dispositifs essuie-glace dont la longueur totale de balais est supérieure à 600 mm; dans ce contexte, on préfère tout particulièrement des longueurs totales de balais allant jusqu'à 1300 mm. Des problèmes particuliers se posent lorsque les pare-brise précités de véhicules ferroviaires à grande vitesse possèdent en outre un bombement sphéroïdal, et du fait de la grande vitesse de marche en service. De grandes vitesses de marche nécessitent ainsi une résistance de l'air particulièrement faible. D'autre part, les bras du dispositif essuieglace ne doivent pas se décoller du pare-brise pendant la marche, et notamment être maintenus de façon fiable dans la position de stationnement. De plus, la solution proposée doit être la moins coûteuse possible. L'invention vise donc un dispositif essuie-glace, notamment pour des véhicules ferroviaires à grande vitesse, qui résolve les problèmes décrits ci-dessus. 2 2777248 On vise notamment un dispositif pour essuyer des vitres qui apporte un grand champ de vision même dans des conditions météorologiques défavorables, et qui permette d'obtenir un résultat de balayage satisfaisant même pour des pare-brise fortement bombés, par exemple à bombement sphéroïdal. De plus, on cherche à obtenir des relations aérodynamiques avantageuses. Suivant l'invention, on y parvient par le fait que les bras individuels d'essuie-glace du dispositif essuie-glace sont conçus de telle sorte que, au moins dans une position, de préférence la position de repos ou encore de stationnement, ils sont disposés parallèlement entre eux pour une part prépondérante de leur étendue longitudinale et se trouvent parallèlement entre eux dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de la vitre, ce qui veut dire que l'angle du plan avec la surface de la vitre est compris entre 75 et 90 . Les bras d'essuie-glace se trouvent ainsi dans la disposition dite " à deux étages ". En utilisation, chaque bras individuel d'essuie-glace du dispositif essuie-glace accomplit, en étant entraîné par exemple par un moteur électrique, un mouvement de rotation autour d'un centre de rotation associé au bras respectif. Le porte-balais ou encore le dispositif de support de porte- balais possède également deux points de suspension, un pour chaque bras, auxquels ce dernier est monté au moyen d'un axe par exemple, de sorte que le mouvement de rotation des bras d'essuie-glace s'accompagne d'un déplacement correspondant du porte-balais et donc des balais d'essuieglace. On peut ainsi dégager une grande surface de vision, même en cas de mauvaises conditions météorologiques. Afin d'obtenir également des résultats satisfaisants pour des vitres à bombement sphéroïdal, il est avantageusement prévu qu'au moins deux balais d'essuie-glace sont disposés sur le porte-balais en étant décalés parallèlement entre eux. De préférence, la longueur totale de balais des deux balais d'essuie-glace décalés en parallèle est supérieure à 600 mm. Selon un mode de réalisation supplémentaire, ces balais peuvent aussi être suspendus de façon pendulaire au porte-balais. Un agencement de ce genre permet en outre avantageusement d'avoir des rayons de courbure différents pour les balais individuels, par exemple de 2000 mm et de 3000 mm. L'utilisation de 3 2777248 balais d'essuie-glace de rayons de courbure différents permet d'obtenir une particulièrement bonne adaptation du dispositif essuie-glace au bombement de la vitre. La suspension pendulaire permet en outre de balayer de très petits rayons de courbure, par exemple de 2000 mm, ce qui n'était jusqu'alors pas possible avec les dispositifs essuie- glace connus dans l'état de la technique. Afin d'obtenir un mouvement doux des balais même en présence de différents degrés de mouillage sur le pare-brise, on peut prévoir, suivant un mode de réalisation supplémentaire de l'invention, que le dispositif essuie- glace comprenne des dispositifs de guidage pour les balais individuels d'essuie-glace. Suivant un mode de réalisation supplémentaire de l'invention, il est prévu que les bras individuels d'essuie-glace possèdent un profilage elliptique ou bombé. Cela permet de réduire encore plus la résistance de l'air de l'ensemble. Afin de balayer un champ de vision maximal et de garantir un balayage du champ de vision inférieur sans collision des extrémités des essuie-glace avec le bord de la vitre, il est avantageusement prévu que la distance entre les points d'articulation des bras individuels d'essuie-glace sur le porte-balais soit supérieure à la distance des centres de rotation des bras d'essuie-glace à l'extrémité située au-delà des balais. Suivant une forme de réalisation de l'invention, afin de permettre d'avoir une grande rigidité des bras d'essuie-glace tout en ayant de petites sections transversales de profil, les bras d'essuie-glace sont réalisés en matériau renforcé par des fibres, de préférence des fibres de carbone. L'emploi de matériaux de ce genre permet d'obtenir une faible hauteur de construction du bras d'essuie-glace, de sorte que la hauteur du bras d'essuie- glace se trouve encore dans la couche limite aérodynamique, ce qui permet de maintenir une faible résistance de l'air. On va maintenant expliquer l'invention à titre d'exemple à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure la est une vue de côté du dispositif essuie-glace suivant l'invention comprenant un bras d'essuieglace parallèle, la figure lb est une vue en plan du dispositif essuieglace comprenant un bras d'essuie-glace parallèle suivant la figure la, 4 2777248 la figure 2a est une représentation schématique du bras principal pourvu de bras d'essuie-glace, la figure 2b représente schématiquement le bras principal et le bras parallèle d'une première forme de réalisation de l'ensemble de bras d'essuie-glace à bras parallèles, la figure 2c représente une deuxième forme de réalisation d'un ensemble de bras d'essuie-glace à bras parallèles, qui est pourvu d'un bras parallèle courbe, la figure 3 représente la disposition et le champ de balayage du dispositif essuie-glace suivant l'invention. La figure la représente le dispositif 1 essuie-glace suivant l'invention, ayant l'ensemble 3 de bras d'essuie-glace. Le dispositif 5 porte- balais est fixé ou suspendu à rotation à l'ensemble 3 de bras d'essuieglace. Les balais 11, 13 d'essuie-glace, disposés en parallèle en décalage mutuel, sont eux-mêmes suspendus aux points 7 et 9 au dispositif 5 porte-balais, de façon pendulaire par rapport au dispositif porte-balais. La suspension stable des balais 11, 13 d'essuie-glace sur toute la longueur des balais est garantie par un dispositif 15, 17 de suspension, connu dans l'état de la technique. La configuration du dispositif 15, 17 de suspension prescrit le rayon de courbure du balai 11, 13 d'essuie-glace. Afin d'obtenir une adaptation particulièrement satisfaisante à des pare-brise à bombement sphéroïdal, les caoutchoucs 44 d'essuie-glace sont montés en articulation multiple sur le porte- balais. Afin de garantir le mouvement le plus doux possible des balais d'essuie-glace sur le pare-brise, même pour des degrés différents de mouillage, un dispositif 19, 21 de guidage est associé à chaque balai 11, 13 d'essuie-glace. Suivant l'invention, I'ensemble 3 de bras d'essuie-glace est conçu comme ensemble de bras d'essuie-glace à bras parallèles, comprenant deux bras individuels d'essuie-glace, qui sont décrits et représentés plus en détail sur la figure 2b. La figure lb représente une projection horizontale ou encore une vue en plan du porte-balais, I'ensemble de bras d'essuie-glace comprenant suivant l'invention un premier bras 32 d'essuie-glace et un deuxième bras 34 d'essuie-glace. Le premier bras 32 d'essuie-glace est déplacé autour d'un premier centre 36 de rotation, non représenté sur la figure lb, en étant par exemple entraîné par un moteur, tandis que le deuxième bras 34 d'essuie- glace se déplace autour d'un deuxième centre 38 de rotation, non représenté 2777248 sur la figure lb. À nouveau, le premier bras 32 d'essuie-glace est maintenu à rotation au point 40 sur le dispositif porte-balais, et le deuxième bras 34 d'essuie-glace au point 42. Dans la position représentée, les deux bras 32, 34 d'essuie-glace se trouvent suivant l'invention en superposition et en parallèle au moins dans la partie A représentée. La vue en plan suivant la figure lb montre clairement la disposition suivant l'invention des balais 11, 13 d'essuie-glace, fixés au premier dispositif 15 de suspension et au deuxième dispositif 17 de suspension, mais non représentés en détail sur cette vue. Les balais 11, 13 d'essuie-glace sont disposés en décalage à distance l'un de l'autre et fournissent une longueur totale d'essuie-glace qui, dans les formes préférées de réalisation, est supérieure à 600 mm mais ne dépasse pas 2000 mm. La figure 2a donne à nouveau une représentation schématique du portebalais 5 pourvu des balais 11, 13 d'essuie-glace, qui sont maintenus aux points 7, 9 de suspension à l'aide de dispositifs de suspension non représentés sur cette figure. Un axe 43 relie les deux points 40, 42 de fixation axialement distants. Le porte-balais 5 est monté à pivotement sur l'axe 43, de sorte qu'on obtient une adaptation optimale des balais d'essuie-glace à la vitre. La figure 2b représente un exemple de forme de réalisation des deux bras 32, 34 d'essuie-glace. Le premier bras 32 d'essuie-glace est appelé "bras principal" et comprend deux parties 100, 102. La première partie 100 s'étend depuis le centre 36 de rotation, o est entraîné le bras d'essuie-glace, jusqu'à un point 104. Une deuxième partie 102 se raccorde au point 104 à la première partie sous un angle a1, et elle se termine au point 40 de fixation du dispositif porte- balais. Dans la forme représentée de réalisation, l'angle entre la première et la deuxième partie est égal à 35,7 . Dans cet exemple de réalisation, la longueur L1 de la première partie 100 est de 510 mm, et la longueur L2 de la deuxième partie de 297 mm. La figure 2b représente aussi, en plus du bras principal, le deuxième bras individuel de l'ensemble de bras d'essuie-glace à bras parallèles, le bras appelé "bras parallèle ". Dans la forme représentée de réalisation, le bras parallèle comprend au total cinq parties, une première 6 2777248 partie 200, une deuxième partie 202, une troisième partie 204, une quatrième partie 206 et une cinquième partie 208. Un aspect caractéristique du bras parallèle est la partie 202 en retrait, qui assure que les parties 204 et 206 viennent s'appliquer directement au-dessus des parties 100 et 102 du bras principal de l'agencement suivant l'invention au moins dans une position, par exemple la position de stationnement, même si chaque bras possède un propre centre 36, 38 de rotation; le bras principal et le bras parallèle de cette forme de réalisation réalisent ainsi l'exigence d'une allure parallèle sur une part prépondérante de I'étendue longitudinale des deux bras individuels d'essuie-glace. Dans la forme représentée de réalisation, le centre 38 de rotation du bras parallèle est disposé à l'extrémité inférieure de la première partie 200, et le point 42 de fixation au porte-balais sur la cinquième partie 208. Dans la forme représentée de réalisation, les dimensions ont avantageusement les valeurs suivantes: P1 349 mm P2 407 mm P3 564 mm P4 297 mm Le retrait P5 de la première à la troisième partie est égal à 45 mm et la distance P6 à 110 mm, ce qui correspond à la distance des points de suspension sur le porte-balais 5. La figure 2c représente, comme autre variante de l'invention, un bras d'essuie-glace parallèle courbe. Les éléments identiques à ceux des formes de réalisation précédemment décrites sont désignés par les mêmes références numériques. On distingue nettement la transition parallèle courbe dans la partie 202, ainsi que dans la région des parties 204 et 206 vers la partie 208 du bras parallèle. Dans la forme représentée de réalisation, I'angle y entre les parties 204 et 206 du bras d'essuie-glace parallèle est égal à 140 . La figure 3 représente dans différentes positions de service la position de l'agencement d'essuie-glace suivant l'invention comprenant deux bras individuels d'essuie-glace, conformément à la forme de réalisation représentée sur la figure 2b. Les deux centres 36, 38 de rotation, autour 7 2777248 desquels sont déplacés les bras individuels d'essuie-glace, se trouvent en dessous de la vitre 300 sphéroïdale. Le bras 32 principal tourne autour du centre 36 de rotation. Dans la position de repos, le bras principal fait un angle de 40 avec la normale. Le bras 34 parallèle accomplit un mouvement de rotation autour du centre 38 de rotation. Le bras 32 principal est fixé au point 40 sur le porte-balais non représenté sur cette figure, et le bras 34 parallèle au point 42 de fixation. On a également représenté les deux balais 11, 13 d'essuie-glace. La figure 3 représente dans leur ensemble quatre positions de service de l'agencement d'essuie-glace suivant l'invention. La position 1, ou position de stationnement de l'agencement d'essuieglace suivant l'invention, permet par exemple de passer dans des installations de lavage. Comme on le voit bien, les deux bras 32, 34 individuels d'essuie-glace se trouvent dans cette position, comme l'exige l'invention, parallèles entre eux sur une partie importante de leur longueur, à savoir dans les parties 302, 304 représentées. Dans la position 11, on constate clairement que les deux bras 32, 34 d'essuie-glace s'ouvrent au moins dans la région 302. Ce mouvement s'amplifie dans la position III et surtout dans la position IV. Dans la position IV, on a atteint le point d'inversion du dispositif essuie-glace suivant l'invention. La figure 3 montre également clairement que la distance D entre les centres 36, 38 de rotation est inférieure à la distance C entre les deux points 40, 42 de fixation des bras d'essuie-glace sur le porte-balais. Cette adaptation permet d'obtenir que, par un mouvement de rotation des deux bras d'essuie-glace, les balais d'essuie-glace accomplissent non seulement un mouvement de rotation, mais aussi un mouvement de pivotement. Cela a pour conséquence, d'une part que l'on empêche des collisions des extrémités des essuie-glace avec le bord de la vitre dans la partie inférieure du champ de vision, et d'autre part que le champ de vision balayé est nettement plus grand qu'avec un pur mouvement de rotation. Les deux bras d'essuie-glace peuvent être réalisés de préférence en matériau renforcé par des fibres, notamment en matériau renforcé par des fibres de carbone, de sorte qu'on peut obtenir une très grande rigidité avec de faibles sections transversales de profil. On obtient ainsi une faible hauteur de 8 2777248 construction du bras d'essuie-glace, de sorte que la hauteur du bras d'essuie- glace se trouve encore dans de la couche limite aérodynamique, ce qui permet de maintenir une faible résistance de l'air. L'invention procure donc pour la première fois un dispositif essuie- glace qui permet de balayer de très grandes zones d'une surface de vitre, en obtenant des résultats remarquables même pour des pare-brise à bombement sphéroïdal, notamment pour des véhicules ferroviaires à grande vitesse, et en obtenant une pression d'application suffisante sur toute la zone balayée même à grande vitesse. 9 2777248 Liste des références numériques 1 dispositif essuie-glace 3 ensemble de bras d'essuie-glace porte-balais 7, 9 points de suspension 11,13 balais d'essuie-glace , 17 dispositif de suspension 19, 21 dispositif de guidage 32 premier bras d'essuie-glace 34 deuxième bras d'essuie-glace 36, 38 centres de rotation ,42 points de fixation 43 axes première partie du bras principal 102 deuxième partie du bras principal 104 point d'inflexion du bras principal première partie du bras parallèle 202 deuxième partie du bras parallèle 204 troisième partie du bras parallèle 206 quatrième partie du bras parallèle 208 cinquième partie du bras parallèle 300 vitre sphéroïdale 302 partie de la longueur 304 partie de la longueur 2777248 REVENDICATIONS 1.- Dispositif essuie-glace, notamment à bombement sphéroïdal, comprenant 1.1 un ensemble (3) de bras d'essuie-glace, 1.2 un porte- balais (5) relié à l'ensemble (3) de bras d'essuie-glace, pour au moins un balai d'essuie-glace, caractérisé en ce que les bras individuels d'essuie-glace de l'ensemble (3) de bras d'essuie-glace sont tels que les bras individuels, au moins dans une position, de préférence la position de stationnement, sont disposés parallèlement entre eux pour une part prépondérante de leur étendue longitudinale et se trouvent parallèlement entre eux dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de la vitre. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux balais (11, 13) d'essuie-glace sont disposés sur le porte-balais (5), en étant décalés essentiellement parallèlement entre eux. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur totale de balais des deux balais d'essuie-glace décalés en parallèle est supérieure à 600 mm. 4.- Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les balais (11, 13) individuels d'essuie-glace sont suspendus de façon pendulaire au porte-balais (5). 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les bras d'essuie-glace possèdent chacun un profilage elliptique ou bombé. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le porte-balais (5) est relié à pivotement aux bras d'essuie-glace par l'intermédiaire d'axes (43) rotatifs. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la distance entre les points d'articulation des bras 1il 2777248 d'essuie-glace sur le porte-balais est supérieure a la distance des centres de rotation des bras d'essuie-glace. 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bras d'essuie-glace sont réalisés en matériau renforcé par des fibres, de préférence des fibres de carbone. 9.Utilisation d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour essuyer des vitres à bombement sphéroïdal de véhicules ferroviaires à grande vitesse.