Brevet FR2808755A1 — publié le 20011116

"Bras-balai d'essuie-glace et procédé d'obtention" L'invention concerne un bras d'essuie-glace. L'invention concerne plus particulièrement un bras d'essuie-glace de véhicule automobile formant aussi balai qui appelé bras-balai. Les bras d'essuie-glace sont de forme générale allongée permettent la transmission d'un mouvement de balayage alterne d'une tête d'entraînement, située par exemple à proximité de base inférieure du pare-brise avant ou de la lunette arrière d'un véhicule, à un balai d'essuie-glace équipé d'une raclette d'essuyage. Les bras d'essuie-glace doivent être suffisamment rigides pour pouvoir transmettre le mouvement de balayage alterné sans subir de déformations importantes. Ils sont situés à l'extérieur du véhicule et sont visibles notamment lors du mouvement de balayage alterné. Leur esthétique influe de façon importante sur l'aspect général extérieur du véhicule. Un bras d'essuie-glace peut être constitué d'un profile métallique, par exemple à section en U renversé, qui permet transmettre les efforts de balayage. Cependant, les agressions extérieures telles que l'humidité et la pluie peuvent l'endomma ger, par exemple provoquer l'apparition d'oxydation, notamment de rouille. De façon à protéger le profilé métallique, il est connu de le recouvrir d'une couche de protection telle que de peinture. La fabrication d'un tel bras d'essuie-glace est coûteuse. effet, elle comporte un nombre important d'étapes telles que découpage d'un flanc métallique, son pliage et sa mise en peinture. De plus, un bras d'essuie-glace métallique est lourd Une autre solution propose de réaliser un bras-balai d'essuie-glace comportant un corps monobloc rigide en matière plastique moulé. La rigidité mécanique requise nécessite d'utiliser un matériau renforcé. Les agressions extérieures, en particulier les rayons ultraviolets émis par soleil, provoquent une modification de la coloration de certains ces matériaux. Par exemple, lorsqu'un bras d'essuie-glace réalisé en matériau thermoplastique renforcé en fibres de verre, les rayons ultraviolets provoquent un blanchiment de la pièce. Un tel phénomène est rédhibitoire. Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un bras d'essuie-glace, notamment un bras-balai de véhicule automobile, type qui comporte un corps monobloc rigide en matière plastique moulé et de forme générale allongée dont une extrémité entraînée en balayage alterné, et dont l'autre extrémité porte un balai d'essuie-glace ou une lame d'essuyage, caractérisé en ce que le corps est recouvert au moins en partie, par une couche de protection du corps contre des agressions extérieures telles que les rayons ultraviolets, et en ce que la couche de protection est en matière plastique. Selon d'autres caractérisé de l'invention - le corps comporte des moyens de renfort ; - les moyens de renfort consistent en des fibres, notamment de fibres verre ; - les surfaces corps et de la couche de protection en contact mutuel comportent des moyens pour l'accrochage mécanique de la couche de protection sur le corps ; - les moyens d'accrochage consistent au moins partielle ment en un accrochage chimique et/ou physico-chimique entre les surfaces en contact mutuel ; - les moyens d'accrochage consistent au moins partielle ment en une première zone d'accrochage de l'un des deux éléments dont la forme coopère avec une seconde zone d'accrochage complémentaire de l'autre élément ; - la couche de protection enveloppe au moins partiellement le corps ; - le corps est realisé en matériau renforcé ; - le matériau renforcé est du Polybutadiène ; - la couche de protection est réalisée en un matériau résistant au vieillissement climatique ; - le matériau résistant au glissement climatique et de l'Acrylonitrile Styrène Acrilate ; L'invention propose aussi un procédé d'obtention d'un bras-balai d'essuie-glace du type décrit précédemment caractérisé en ce que le corps et la couche de protection sont réalisés simultanément par moulage, notamment par injection, dans une empreinte unique de moule de façon que la couche de protection enveloppe au moins partiellement le corps. Selon d'autres caractéristiques du procédé, l'invention propose - que le corps et la couche de protection soient réalisés en une seule opération selon la technique du comoulage ou de moulage bi-matières ; - que corps soit réalisé au moins partiellement avec soufflage de lors de l'injection de façon à former un corps creux ; - qu' réalise le bras-balai en deux étapes, notamment par moulage du corps lors d'une première étape, et par surmoulage de la couche de protection autour du corps lors d'une étape suivante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un essuie-glace comportant un bras-balai en matière plastique constitué d'un corps recouvert d'une couche de protection réalisé conformément à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en section transversale du bras- balai d'essuie-glace selon le plan 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue similaire à celle représentée à figure le corps et la couche de protection comportant moyens d'accrochage complémentaires ; - figure 4 est une vue de détail et à plus grande échelle d'une partie de la figure 3 ; - les figures 5a et 5b sont des vues similaires à celle représentée à la figure 4, les moyens d'accrochage étant réalisés selon une variante de l'invention ; - les figures de 6 à 9 représentent, en section transversale, un moule d'injection de deux bras-balai d'essuie-glace au cours de différentes phases de fabrication de l'un des bras-balai ; - la figure 10 est une vue similaire à celle représentée à la figure 2, le bras-balai d'essuie-glace étant réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Une matière plastique peut difficilement satisfaire aux deux conditions principales requises pour un bras-balai d'essuie-glace, c'est à dire une rigidité suffisante pour limiter la déformation bras-balai lors du mouvement de balayage alterné et une stabilite aux agressions extérieures telles que par exemple l'humidité les rayons ultraviolets. Pour ce faire, l'invention propose de réaliser un essuie- glace notamment d'un véhicule automobile, comportant un bras-balai 12 qui est constitué d'un corps 14 monobloc rigide moulé matière plastique et qui est recouvert par une couche de protection 16 contre les agressions extérieures qui est aussi en polymère. Le corps 14 permet de transmettre les efforts de balayage alterné d'une première extrémité libre 18 qui est par exemple reliée à un palier (non représenté) d'entraînement en rotation alternée à une seconde extrémité libre 20, à proximité de laquelle est fixé un balai 22 d'essuie-glace qui supporte une raclette 24 en matériau polymère qui permet l'essuyage de la vitre lors du balayage. Le corps 14 peut être réalisé en Polybutadiène Terephtalate (PBT) qui comporte des moyens de renfort. Les moyens de renfort peuvent être des fibres, telles que des fibres de verre qui présentent des avantages, notamment d'améliorer la résistance mécanique du PBT et d'être marché. Cependant, les moyens de renfort modifient l'aspect corps 14, par exemple par blanchiment, sous l'effet d'un vieillissement climatique. La couche de protection 16 qui recouvre au moins partiellement le corps 14 et qui évite sa modification aspect, peut être par exemple réalisée en Acrylonitrile Styrène Acrilate (ASA) ou à base d'un alliage Polybutadiène Terephtalate. C'est un matériau stable vis-à-vis des agressions extérieures, notamment du rayonnement ultraviolet. Selon un premier mode de réalisation conformément aux figures 1 à 5b, la couche de protection 16 recouvre uniquement les parois ou faces extérieures du corps monobloc 14 du bras- balai d'essuie-glace 12. est alors nécessaire que la paroi extérieure du corps 14 et paroi interne 28 de la couche de protection qui sont en contact mutuel comportent des moyens pour l'accrochage mécanique de la couche de protection 16 sur le corps 14. Les moyens d'accrochage peuvent comporter une couche de colle qui permet l'adhésion de la paroi extérieure du corps 14 sur la paroi interne 28 de la couche de protection Les moyens d'accrochage peuvent aussi consister au moins partiellement en un accrochage chimique et/ou physico- chimique entre les parois 26 et 28 du corps 14 et de la couche de protection 16 qui sont en contact mutuel. C'est-à-dire que les matières plastiques constitutives du corps 14 et de l'enveloppe de protection 16 présentent une bonne compatibilité chimique, de façon que lors de la fabrication du bras-balai 12, des liaisons chimiques s'établissent entre les matières du corps 14 et de l'enveloppe de protection 16 de façon à réaliser leur fixation. Ainsi, le couple Polybutadiene Terephtalate-Acrylonitrile Styrène Acrilate, pour le corps 14 l'enveloppe de protection 16 respectivement, présente une bonne compatibilité chimique. De plus, conformément figures 3 et 4, les moyens d'accrochage consistent au moins partiellement en une première zone d'accrochage 30 du corps 14 s'étend vers l'extérieur de sa paroi extérieure 26, pour cooperer avec une seconde zone d'accrochage 32 de forme complémentaire réalisée dans la paroi interne 28 de la couche de protection 16. Ainsi, la surface de contact entre les parois extérieure 26 et interne 28 est augmentée, ce qui favorise l'accrochage du corps 14 et de la couche de protection 16. De plus, pénétration de la première zone d'accrochage 30 du corps dans la seconde zone d'accrochage 32 de la couche 16 ameliore l'accrochage des deux éléments 14 et 16 l'un avec l'autre. Selon des variantes conformément aux figures 5a et 5b, la première zone d'accrochage 30 présente des contre-dépouilles 34 en forme de creux dans lesquelles coopèrent des formes complémentaires 36 en saillie de la couche de protection 16. L'accrochage mécanique ainsi réalisé permet à la couche de protection 16 d'être solidaire du corps 14. De façon similaire, la figure 5b représente en section transversale le bras-balai 12. La seconde zone d'accrochage 32 s'étend vers l'extérieur de la paroi interne 28 de la couche de protection 16 pour coopérer avec la première zone d'accrochage 30, de forme complé mentaire, réalisée dans la paroi externe 26 du corps 14. Le bras-balai d'essuie-glace 12 selon le premier mode de réalisation peut être obtenu par moulage, en deux étapes dans un même moule ou dans deux moules séparés. Cette technique de moulage est aussi appelée surmoulage de matière plastique. Un moule 50 représenté sur les figures 6 et 9 comporte une partie supérieure 52 et une partie inférieure 54 dans lesquelles sont réalisées deux empreintes en creux 56 et 58 qui sont reliées à l'extérieur par des canaux d'injection 60 et 62 respectivement. La forme de l'empreinte 56 correspond à celle du corps 14, et celle de l'empreinte 58 correspond au bras-balai d'essuie-glace 12 composés du corps et de la couche de protection 16. La partie inférieure 54 comporte une première et une seconde nervures identiques 57 et 59 qui définissent initialement les parois inferieures des empreintes 56 et 58 respectivement. Lors la première étape, un dispositif non représente permet de chauffer de la matière plastique, notamment granulés de Polybutadiène Terephtalate, renforcée en fibres verre, à température dite de transformation, de façon à "liquéfier". La matière est alors contrainte à remplir la première empreinte 56 du moule 50, par un procédé qui peut être méthode d'injection. Le chauffage et l'injection de la matière plastique sont réalisés par exemple par un dispositif particulier appelé vis de plastification. La matière fondue est introduite dans le moule 50 par le premier canal d'injection 60 de façon qu'elle remplisse la première empreinte 56, conformément à la figure 7. Un dispositif de refroidissement, non représenté, qui est réalisé dans les parties supérieure 52 et inférieure 54 du moule 50 et qui permet d'accélérer la solidification de la matière injectée. Le corps 14 est alors terminé. Le moule 50 est ouvert, c'est-à-dire que la partie inférieure 54 est translatée vers le bas selon l'axe vertical A. Le corps reste solidaire de la partie inférieure 54. De plus, conformément a la figure 8, la carotte située dans le premier canal d'injection 60 est enlevée. rotation de 180 degrés autour de l'axe vertical A est alors realisée de façon que le corps 14 et la nervure 57 soient alignés verticalement avec la seconde empreinte 58. Puis, le moule est fermé à nouveau. cours d'une seconde étape, la "peau" de protection 16 est surmoulée sur le corps 14. De matière plastique telle que de l'Acrylonitrile Styrène Acrilate portée à sa température de transformation lorsque le moule 50 est fermé, elle est injectée dans le second canal d'injection 62 pour remplir la seconde empreinte 58, conformément à la figure 9, de façon similaire à première étape. Après refroidissement, la seconde empreinte contient alors un bras-balai 12 d'essuie-glace 10 réalisé selon l'invention. Le moule 50 est ouvert, le bras-balai 12 d'essuie-glace 10 est séparé de la nervure 57. Un autre bras-balai 12 peut alors être fabriqué. Avantageusement, la première empreinte 56 remplie concomitamment au remplissage de la seconde empreinte 58. Ainsi, un bras-balai 12 d'essuie-glace 10 est réalisé chaque ouverture du moule 50. La technique de surmoulage permet notamment d'obtenir une grande précision quant à l'épaisseur de la couche de protection 16 et de l'épaisseur du corps 14 sur toute la longueur du bras description de ce premier mode de réalisation n'est pas limitative. En effet, selon des variantes, le corps 14 peut être surmoulé sur la couche de protection 16, et/ou la partie supérieure 52 du moule 50 peut être mobile, et/ou l'injection de plastique peut être réalisée par des canaux d'injection situés dans la partie inférieure 54 du moule 50, etc... Le premier mode de réalisation peut être obtenu sans rotation d'une partie du moule 50 mais par un transfert de la première partie injectée dans la deuxième empreinte. Selon un second mode de réalisation, la couche de protection 16 enveloppe entièrement le corps 14, conformément à la section transversale du bras-balai 14 représente à la figure 10. Le corps 14 et la couche de protection 6 peuvent être réalisés simultanément par moulage, notamment injection de matières plastiques, dans une empreinte unique moule, non représenté. Le bras-balai 12 est alors réalisé en une seule opération, selon la technique du comoulage, du moulage bi-matières ou de l'injection type "sandwich". deux matières du corps 14 et de la couche de protection sont injectés concomitamment lors du même "shot" ou coup d'injection. Le dosage des deux matières se fait alors dans ' commune de plastification. Avantageusement, lors du moulage du bras-balai 12, du gaz peut être soufflé dans le moule concomitamment à l'injection 12 d'au moins une des deux matières du corps 14 et/ou de la couche de protection 16 de façon à former un bras-balai 12 creux. REVENDICATIONS 1. Bras-balai 2) d'essuie-glace (10), notamment de véhicule automobile, type qui comporte un corps (14) monobloc rigide en matiere plastique moulé et de forme générale allongée dont une extrémité (18) est entraînée en balayage alterné, et dont l'autre extrémité (20) porte un balai d'essuie-glace (22) ou une lame d'essuyage (24), caractérisé en ce que le corps (14) est recouvert au moins en partie, par une couche de protection (16) du corps (14) contre des agressions extérieures, telles que les rayons ultraviolets, et en ce que la couche de protection (16) est en polymère. 2. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps (14) comporte des moyens de renfort. 3. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de renfort consistent en fibres, notamment de fibres de verre. 4. Bras-balai 2) d'essuie-glace (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces du corps (14) et de la couche de protection (16) en contact mutuel comportent des moyens (30, 32, 34, 36) pour l'accrochage mécanique de la couche de protection (16) sur le corps (14). 5. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage consistent au moins partiellement en un accrochage chimique et/ou physico-chimique entre les surfaces en contact mutuel. 6. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 4 ou caractérisé en ce que les moyens d'accrochage consistent au moins partiellement en une première zone d'accrochage (30) l'un des deux éléments dont la forme coopère avec une seconde zone d'accrochage (32) complémen taire de l'autre élément. 7. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de protection (16) enveloppe au moins partiellement le corps (14). 8. Bras-balai (12) d'essuie-glace (1 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le corps 4) est réalisé en matériau renforcé. Bras-balai (12) d'essuie-glace 0) selon la revendication précédente, caractérisé en ce le matériau renforce est du Polybutadiène Terephtalate. 0. Bras-balai (12) d'essuie-glace (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de protection (16) est réalisée en un matériau résistant au vieillissement climatique. 11. Bras-balai (12) d'essuie-glace 0) selon la revendication précédente, caractérisé en ce le matériau résistant au glissement climatique et de l'Acrylonitrile Styrène Acrilate. 12. Procédé d'obtention d'un bras-balai (1 d'essuie-glace (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (14) et la couche protection (16) sont réalisés simultanément par moulage, notamment par injection, dans une empreinte unique de moule façon que la couche de protection (16) enveloppe au moins partiellement le corps 4). 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce le corps (14) et la couche de protection (16) sont réalisés en une seule opération selon la technique du comoulage ou de moulage bi-matières. Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le corps (14) est réalisé au moins partiellement avec soufflage de gaz lors de l'injection de façon à former corps (14) creux. 15. Procédé d'obtention d'un bras-balai (12) d'essuie-glace (1 selon l'une quelconque des revendications 1 11, caractérisé en ce que l'on réalise le bras-balai (12) deux étapes, notamment par moulage du corps (14) lors d'une première étape, et par surmoulage de la couche de protection (16) autour corps (14) lors d'une étape suivante.