Brevet FR2843573A1 — publié le 20040220

Domaine de l'invention La présente invention concerne un essuie-glace comportant un bras portant de manière articulée un balai sans articulation, ce balai ayant un côté attaqué par le vent de circulation, à l'opposé du pare-brise, en forme de déflecteur. Etat de la technique Selon le document DE 101 13 680 A1, on connaît un balai d'essuie-glace sans articulation pour un essuie-glace dont la lame est en élastomère et son côté supérieur est muni d'un déflecteur. Celui-ci peut 10 être formé directement et être réalisé dans la même matière que la lame d'essuie-glace ou comme pièce séparée en une matière plastique distincte. Le déflecteur peut servir séparément ou en combinaison avec les rails élastiques placés dans les rainures longitudinales latérales du profil de la lame d'essuyage comme élément de support du balai d'essuie-glace. Aux 15 extrémités, le balai comporte des capuchons d'extrémité dont les surfaces de guidage sont dirigées dans la direction longitudinale du balai et rejoignent, avec un faible décrochage, la surface de guidage du déflecteur. Les surfaces de guidage du déflecteur et des capuchons d'extrémité font que le vent de circulation repousse le balai d'essuyage de manière plus accen20 tuée contre le pare-brise lorsque le vent attaque le balai d'essuie-glace essentiellement dans la direction transversale à sa direction longitudinale. Les capuchons d'extrémité et un adaptateur reliant le balai d'essuieglace de manière articulée au bras d'essuie-glace assurent l'assemblage du balai d'essuie-glace et des rails élastiques. Le document FR 2 646 801 A montre un essuie-glace comportant un bras et un balai en matière plastique. Le bras a un profil creux; il est fabriqué par un procédé de soufflage interne par du gaz. Une réalisation montre une pièce d'articulation sur laquelle est formée une tige d'essuie-glace, creuse, et le volume creux fait partie d'une installation 30 d'essuyage comportant des orifices d'éjection dirigés vers le pare-brise. Selon une variante, le bras ne comporte pas de pièce d'articulation mais le palonnier est formé directement sur la pièce de fixation. L'eau de nettoyage arrive par l'axe d'entraînement. Le profil creux du balai se rétrécit vers l'extrémité libre du palonnier et la pièce d'articulation et/ou le palon35 nier formé sur cette pièce ont des sections et/ou des épaisseurs de matière localement différentes. Dans le mode de réalisation de la figure 8, le palonnier porte un déflecteur ayant également un profil creux d'o partent des orifices d'éjection. Enfin, la variante de la figure 11 montre un essuie- glace en une seule pièce dont le balai est réalisé en matière plastique formée sur le bras. Selon le document GB 2 140 287 B, on connaît un essuieglace ayant un balai et un bras. Le balai comporte un système de palon5 nier à plusieurs aimants avec un palonnier principal, deux palonniers intermédiaires et deux étriers à griffes, ces différents éléments sont réunis les uns aux autres par des articulations. Le palonnier intermédiaire et le palonnier ou étrier à griffes tiennent par leurs griffes une lame d'essuyage au niveau de la tête de la lame. Le système de palonnier à plusieurs élé10 ments et deux rails élastiques insérés latéralement dans la partie de tête de la lame d'essuyage permettent à la lame d'essuyage de s'adapter avec une pression d'application régulière contre un pare-brise cintré au cours de l'essuyage. Pour que la lame ne soit pas soulevée du pare-brise en cas de vitesse rapide, sous l'effet du vent de circulation, le palonnier principal 15 comporte deux déflecteurs décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale. Ces déflecteurs dévient le vent de circulation et génèrent une composante de force dans la direction perpendiculaire au parebrise. De plus, le bras du balai comporte une pièce d'articulation reliée à une tige de section rectangulaire allant vers le balai. La tige ou palonnier 20 est tourné au niveau du balai de façon que le grand côté du rectangle soit incliné par rapport à la direction d'écoulement du vent de circulation. Cette déviation du vent de circulation au niveau de la tige d'essuyage ou palonnier engendre également une composante de force dans la direction perpendiculaire au pare-brise. Cette composante s'ajoute à la composante 25 de la force engendrée par le déflecteur dans la mesure o les composantes des forces engendrées par le déflecteur ne sont pas réduites par l'ombre de la tige du balai. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces incon30 vénients et concerne à cet effet un essuie-glace du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le bras présente un profil de surface portante au moins au niveau du balai d'essuie-glace, profil dont la zone de dépression est tournée vers le balai d'essuie-glace. Dans le cas d'un profil à surface portante, l'écoulement se 35 divise au niveau du point d'arrêt; une partie se fait suivant le grand côté du profil de la surface portante et l'autre partie le long du petit côté du profil de la surface portante. Du fait de la vitesse d'écoulement plus élevée au niveau du grand côté du profil de la surface portante, on a de ce côté une pression alors que de l'autre côté on a une dépression. La différence de pression crée une force perpendiculaire au profil de la surface portante et dans le cas présent cette force est dirigée vers le pare-brise. La composante de la force soutient les composantes de la force exercée par le dé5 flecteur sur le balai d'essuie-glace. Comme ces composantes sont transmises par l'articulation reliant le bras au balai, cette force agit au niveau de l'adaptateur en ce que la force d'application du déflecteur est faible à cause des conditions d'écoulement perturbées au niveau de l'adaptateur. La réalisation selon l'invention permet d'assurer que le con10 tact entre le balai et le pare- brise du véhicule est assuré quel que soit l'état de fonctionnement. Selon un développement de l'invention, la position du bras d'essuyage par rapport au déflecteur est choisie pour que l'écoulement du vent de circulation entre le déflecteur et le bras d'essuyage renforce la 15 force d'application du bras en direction du pare-brise. Comme l'espace intermédiaire se rétrécit en forme de buse, l'écoulement s'accélère et la zone de dépression au niveau du bras du balai, tournée vers le balai, est accentuée. En même temps, la pression dynamique augmente sur le côté du déflecteur attaqué par l'écoulement. Ces influences améliorent la force 20 d'application du balai d'essuyage et du bras de sorte que des éléments relativement étroits suffisent. De tels éléments ne gênent que de manière minimale la vision du conducteur. Selon d'autres caractéristiques avantageuses: - la distance entre le point mort du bras d'essuie-glace et le point mort 25 du balai d'essuie- glace se situe dans une plage comprise entre 24 et mm, - l'angle d'attaque du bras se trouve dans une plage comprise entre 5 et . Selon un autre développement de l'invention, on peut aug30 menter l'effet par une arête de décrochage prévue à l'extrémité du profil de la surface portante dans le sens de l'écoulement. Cette arête est appelée " volet de Gurney " dans la construction aéronautique. Le bras d'essuyage ou sa tige peuvent être réalisés de préférence en matière plastique et notamment sous la forme de profils de sur35 face portante. Mais il peut également être avantageux de réaliser un profil séparé, injecté ou extrudé et de glisser ou de clipser celui-ci sur le bras du balai ou sur la tige. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un essuie-glace comprenant un bras et un balai, - la figure 2 est une coupe d'un balai et d'un bras d'essuie-glace, exposes au vent de circulation, la coupe étant faite selon la ligne II-II, - la figure 3 montre une variante de la figure 2, o10 - la figure 4 montre un diagramme de la force d'application en fonction de l'angle d'inclinaison du bras d'essuie-glace et - la figure 5 montre un diagramme correspondant à la figure 4 avec une autre distance entre le bras d'essuie-glace et le déflecteur. Description des exemples de réalisation Un essuie-glace 10 comprend un bras 12 auquel est articulé un balai d'essuie-glace 14 par l'intermédiaire d'un adaptateur 16. Le balai d'essuie-glace 14 glisse par sa lèvre d'essuyage 42 sur un pare-brise de véhicule 44. Le balai comporte comme élément de support des rails élastiques 40 insérés soit latéralement dans la lame d'essuyage 42 dans le 20 profil en caoutchouc ou intégrés comme élément unique, dans une position centrale dans le profil en caoutchouc (figure 3). Les rails élastiques 40 sont bloqués au profil en caoutchouc par l'adaptateur 16 et les capuchons d'extrémité 18. Sur le côté opposé à la lame d'essuyage 42 ou au parebrise 44, le balai d'essuie-glace 14 porte un déflecteur 34. Le bras d'essuyage 12 se trouve à une faible distance audessus du déflecteur 34; il est réalisé comme profil de surface portante ayant à l'avant, du côté de l'attaque du vent de circulation 20, un point mort 22. Au niveau de ce point mort, la veine de fluide se divise et passe sur le côté supérieur 24 et le côté inférieur 28 du bras d'essuyage 12. 30 Comme le côté inférieur 28 tourné vers le pare-brise 44 ou le déflecteur 34 est plus long que le côté supérieur 24, du fait des conditions d'écoulement on aura une zone de dépression 26 sur le côté supérieur 24 et une zone de dépression 30 sur le côté inférieur 28. La différence de pression appliquée au bras d'essuie-glace 12 génère une composante de force transmise par 35 l'adaptateur 16 au balai 14 et le balai 14 est poussé dans cette plage critique, suivant la vitesse du vent de circulation 20 contre la pare-brise 44. La lèvre 42 du balai d'essuie-glace est ainsi appliquée contre le parebrise 44 quelles que soient les conditions de fonctionnement. Le vent de circulation 20 est en outre dévié au niveau du côté d'attaque 36 du déflecteur 34 par rapport au pare-brise 44 et il génère, au niveau du côté d'attaque 36, une zone de pression 38 qui pousse le balai d'essuie-glace 14 avec sa lèvre 42 sur toute la longueur contre le s parebrise 44. Comme l'espace intermédiaire entre le déflecteur 34 et le profil de la surface portante du bras d'essuie-glace 12 se rétrécit suivant une forme de buse dans la direction d'écoulement, cela accélère le passage du vent de circulation 20. Ce phénomène amplifie, d'une part, la dépression sur le côté basse pression 28 du bras d'essuyage 12 et, d'autre part, 10 la surpression sur le côté d'attaque 36 du déflecteur 34. Les différents effets du déflecteur 34 et du bras d'essuyage 12 coopèrent ainsi en synergie. Pour augmenter l'effet du vent de circulation 20 sur le bas d'essuieglace 12, ce dernier comporte une arête de décrochage 34 à son extrémité arrière dans le sens de l'écoulement. L'amplitude de la force d'application engendrée par le vent de circulation 20 dépend de sa vitesse ainsi que de l'angle d'attaque (x et d'une distance 50 comprise entre le point mort 22 et le bras d'essuyage 12 ainsi qu'entre le point d'arrêt 48 du balai d'essuie-glace 14 (figure 3). A la figure 3, la distance 40 correspondant à 27,8 mm donne une force 20 d'application 52 par unité de longueur du profil de surface portante du bras d'essuyage 12 et la force d'application 54 par unité de longueur du déflecteur 34 pour l'angle d'application x = 16,9 , 17,9 et 18,9 représenté dans le diagramme; la figure 5 montre les mêmes paramètres pour une distance 50 de 25,8 mm. Il en résulte que la mise en forme et la disposi25 tion du bras d'essuyage 12 selon l'invention par rapport au déflecteur 34 permettent d'augmenter considérablement la force d'application. La figure 2 montre un bras d'essuie-glace 12 avec un profil en forme de surface pleine en matière plastique réalisé dans les procédés de fabrication habituels. A la place du profil à surface pleine on peut éga30 lement utiliser un profil creux. Dans la réalisation selon la figure 3, une tige d'essuie-glace 46 habituelle d'un bras d'essuyage 12 est entourée par un profil de surface portante en matière plastique. Ce profil peut être injecté sur la tige ou palonnier 46 ou encore être réalisé par injection et extrusion comme pièce séparée. Cette pièce séparée est alors engagée ou 35 clipsée sur la tige d'essuyage 46. NOMENCLATURE 10 essuie-glace 12 bras 14 balai 16 essuie-glace 18 capuchon d'extrémité 10 20 vent de circulation 22 point mort 24 côté supérieur 26 zone de pression 28 côté inférieur 30 zone de dépression 32 arête de décrochage 34 déflecteur 36 côté d'attaque de l'écoulement 38 zone de pression 20 40 rail élastique 42 lèvre d'essuyage 44 pare-brise 46 tige ou palonnier 48 point d'arrêt 25 50 distance 52 force d'application contre le balai d'essuyage 54 force d'application sur le bras angle d'attaque 30 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Essuie-glace (10) comportant un bras (12) portant de manière articulée un balai (14) sans articulation, ce balai ayant un côté (36) attaqué par le vent de circulation (20), à l'opposé du pare-brise (44), en forme de déflec5 teur (34), caractérisé en ce que le bras (12) présente un profil de surface portante au moins au niveau du balai d'essuie-glace (14), profil dont la zone de dépression (30) est tournée vers le balai d'essuie-glace (14). 10 2 ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position du bras d'essuyage (12) par rapport au déflecteur (34) est choisie pour que l'écoulement du vent de circulation (20) entre le déflecteur 15 (34) et le bras d'essuyage (12) renforce la force d'application du bras (12) en direction du pare-brise (44). 3 ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (50) entre le point mort (22) du bras d'essuie-glace (12) et le point mort (48) d balai d'essuie-glace (14) se situe dans une plage comprise entre 24 et 30 mm. 4 ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que l'angle d'attaque (a) du bras (12) se trouve dans une plage comprise entre et 20 . ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que le bras (12) est en forme de profil de surface portante. 6 ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une tige (46) est entourée de matière plastique ayant un profil de surface portante. 7 ) Essuie-glace (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de surface portante du bras d'essuyage (12) comporte une arête de décrochage (32) au niveau de son extrémité aval.