Brevet FR2967116A1 — publié le 20120511

BALAI D'ESSUIE-VITRE AVEC DEFLECTEUR A HAUTEUR VARIABLE L'invention se situe dans le domaine de l'essuyage des vitres de véhicules, par exemple des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement les balais d'essuie-vitre. L'invention s'adresse également aux véhicules munis de tels balais d'essuie-vitre. Enfin, l'invention concerne les procédés d'essuyage d'une vitre d'un véhicule mettant en oeuvre de tels balais d'essuie-vitre. La figure 1 représente un bras-balai d'essuie-vitre classique auquel peut s'appliquer un balai selon l'invention. Un tel bras-balai (1) se compose de façon classique d'un entraîneur (3) qui reçoit et transmet le mouvement de rotation alternée depuis le mécanisme d'essuie-vitre (non représenté), d'un carter (5) relié à l'entraîneur (3) par une liaison pivotante permettant le soulèvement du balai (11) de la vitre, d'une tige (7) qui supporte le balai (11) d'essuie-vitre et le fixe par une attache (9). Un balai (11) classique porte la lame en caoutchouc qui essuie la vitre et un déflecteur (13) qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du balai (11) d'essuie-vitre et qui permet de le plaquer contre la vitre pendant l'opération d'essuyage. La figure 2 est une vue en coupe d'un balai classique de l'art antérieur. La lame (15) est portée par deux vertèbres (17) s'étendant longitudinalement le long des balais soutenus par un élément de support (19) qui reçoit également le déflecteur (13). Lorsque le balai (11) est en fonctionnement sur le pare-brise, il dégage entre ses deux positions d'extrémités, à savoir, sa position basse et sa position haute, une zone essuyée appelée épure de balayage. Généralement, la position d'extrémité haute, ou position haute de fin de course, est une position où le balai d'essuie-vitre présente une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et donc à la direction du vent relatif généré par le déplacement du véhicule. A haute vitesse du véhicule, il a été constaté un retour d'eau au niveau de la position d'extrémité haute. Ce phénomène, illustré à la figure 3, est dû à une turbulence (21) qui se crée derrière le balai (11) lorsqu'il repart en direction de sa position basse. Cette turbulence aspire l'eau (23) et la fait revenir vers le centre du pare brise (25) sur plusieurs centimètres. Ce retour d'eau réduit la visibilité et annihile une partie des efforts déployés en matière de qualité d'essuyage. Il serait donc opportun de trouver une solution à ce phénomène qui occasionne une gêne pour le conducteur. L'invention propose de résoudre ce problème en proposant un balai d'essuie-vitre permettant de diminuer les retours d'eau constatés lorsqu'il est en position haute tout en conservant voire en améliorant la qualité de l'essuyage sur l'épure de balayage. A cet effet, l'invention a pour objet un balai d'essuie-vitre pour vitre de véhicule remarquable en ce qu'il comprend un déflecteur présentant des moyens pour faire varier sa hauteur en fonction de la position angulaire du balai lors de sa course sur la vitre du véhicule de telle sorte à ce que lorsque le balai est en position haute de fin de course, le déflecteur présente une hauteur inférieure à celle qu'il présente lorsque ledit balai est à mi-course. De préférence, lorsque le balai est en position haute de fin de course, le déflecteur présente sa hauteur minimale. De préférence, ladite hauteur minimale du déflecteur correspond à la position de repos dudit déflecteur. C'est-à-dire que la position minimale correspond à la hauteur que le déflecteur présente lorsque les moyens pour faire varier sa hauteur ne sont pas actionnés. La position minimale correspond à la hauteur que le déflecteur présente lorsque les moyens pour varier en hauteur ne sont soumis à aucune pression par le vent relatif généré par le déplacement du véhicule. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, les moyens pour faire varier la hauteur du déflecteur permettent d'en augmenter la hauteur par déformation dudit déflecteur. La hauteur maximale atteinte par le déflecteur correspondant à la déformation maximale dudit déflecteur. Préférentiellement, le déflecteur présente sa hauteur minimale au repos, lorsqu'il n'est pas déformé. De façon avantageuse, l'augmentation de hauteur du déflecteur augmente la hauteur totale du balai de 10 à 30 %, de préférence cette augmentation est de 20 %. De préférence, la hauteur minimale du balai est comprise entre 12 et 15 mm et en l'augmentation de sa hauteur est comprise entre 1,2 et 4,5 mm. De préférence la variation de hauteur A est d'environ 3 mm. De préférence, les moyens pour faire varier la hauteur du déflecteur sont des moyens passifs mis en oeuvre par la pression du vent relatif généré par le déplacement du véhicule. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention la déformation est un étirement du déflecteur. Préférentiellement, le déflecteur comprend une base de laquelle s'étend une paroi étirable qui se referme sur ladite base en l'affleurant par une lèvre longitudinale de telle sorte à délimiter une cavité interne ouverte en direction de l'avant du véhicule. De façon optionnelle, le balai comprend au moins une vertèbre longitudinale portant la lame d'essuyage et la section transversale de la base du déflecteur présente une inclinaison par rapport au plan formé par la vertèbre dudit balai de sorte à ce que la cavité présente un profil aérodynamique permettant à l'air d'y exercer une pression en direction du pare-brise. Potentiellement, la paroi déformable du déflecteur comprend au moins un ressort interne apte à ramener le déflecteur à sa position de repos présentant sa hauteur minimale. Eventuellement, la paroi déformable du déflecteur est percée d'au moins un canal. Selon un autre mode de réalisation possible de l'invention, la déformation est une inclinaison d'une aile du déflecteur de sorte à la relever. De préférence, le balai comporte en outre un système de butée limitant l'inclinaison de l'aile du déflecteur. Préférentiellement, de part le choix des matériaux utilisés et des côtes présentées par le déflecteur, la déformation a lieu dès que le vent relatif atteint une vitesse de 50 km/h. De façon optionnelle, le déflecteur est venu de matière avec la lame d'essuyage. L'invention a également pour objet un déflecteur de balai d'essuie-vitre tel que défini ci-dessus. On aura compris à la lecture de cette définition que l'invention consiste à proposer 15 à l'homme du métier un déflecteur dont la hauteur va varier en fonction de sa position angulaire sur le pare-brise, ou plus précisément de la position angulaire du balai d'essuie-vitre qui le porte. En particulier, l'invention consiste à proposer un déflecteur présentant une hauteur au niveau de ses positions d'extrémités sur le pare-brise, inférieure à la hauteur qu'il présente à mi-course. Ceci permet de 20 générer des turbulences d'air moins importantes au niveau de la position d'extrémité, ou de fin de course, haute du balai par l'emploi d'un déflecteur de faible hauteur et donc de limiter le retour d'eau, tout en conservant une pression satisfaisante découlant de l'emploi d'un déflecteur haut au milieu du pare-brise. Au lieu de chercher un compromis sur la hauteur d'un déflecteur qui pourrait à la fois 25 générer une pression suffisante pour la qualité de l'essuyage recherchée et des turbulences limitées pour contrôler le retour d'eau en position haute de fin de course, l'invention propose un déflecteur à morphologie variable. L'invention consiste à proposer à l'homme du métier un système passif qui utilise le vent relatif généré par le déplacement du véhicule pour déformer tout ou partie du déflecteur 30 en l'étirant et/ou en le relevant de telle sorte à en modifier sa hauteur. L'invention consiste à proposer un balai permettant de modifier la pression qu'il exerce sur la10 vitre en fonction de sa position angulaire, de sorte à présenter en partie centrale de l'épure de balayage une pression d'appui maximale. L'augmentation de la pression exercée par le balai sur la vitre est fonction de l'augmentation de la hauteur du déflecteur porté par le balai. Cette augmentation permet d'améliorer la qualité de l'essuyage devant les yeux du conducteur. De manière avantageuse, l'invention consiste à proposer un déflecteur dont la hauteur varie en fonction de la vitesse du véhicule. Par ailleurs l'invention consiste à proposer un déflecteur permettant de modifier la pression exercée sur la vitre en fonction de la position angulaire du bras-balai de sorte à exercer en fin de course une pression moins importante, permettant ainsi de faciliter l'opération de retournement de la lame d'essuie-vitre au moment de ses changements de direction. Il existe déjà dans l'art antérieur des déflecteurs à morphologie variable. Par exemple, le document EP2106978 présente un balai d'essuie-vitre dont le déflecteur est inclinable sous l'effet de la pression du vent depuis une position droite où il présente une section symétrique jusqu'à une position inclinée où il présente une position asymétrique. L'inclinaison du déflecteur est rendue possible par la présence d'une articulation à la base du déflecteur ou par déformation. On notera qu'un tel déflecteur n'apporte pas de solution au problème résolu par l'invention puisque l'inclinaison du déflecteur implique une diminution de sa hauteur sur la partie centrale de l'épure de balayage. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un bras balai d'essuie-vitre - la figure 2 est une vue en coupe d'un balai muni d'un déflecteur selon l'art antérieur - la figure 3 illustre les turbulences constatées à l'arrière du balai et qui sont responsables du retour d'eau. - La figure 4 est une vue en perspective d'un déflecteur selon l'invention. - Les figures 5a et 5b sont des vues en coupe illustrant le mode de fonctionnement du déflecteur selon l'invention. - La figure 6 est une vue en coupe illustrant une variante de l'invention - Les figures 7a et 7 b sont des vues en coupe illustrant une autre variante de l'invention Les figures 1 à 3 ont déjà été commentées dans la partie introductive. On se référera donc aux figures 4 à 7 qui représentent des exemples de réalisation de déflecteur (27, 49) et de balais selon l'invention. Le déflecteur (27, 49) présente des moyens pour faire varier sa hauteur. Selon l'invention, la variation en hauteur du déflecteur se fait en fonction de la position angulaire du balai sur la vitre du véhicule. De préférence, les moyens du déflecteur (27) pour modifier sa hauteur sont agencés pour obtenir une augmentation de la hauteur du déflecteur (27) dans la partie centrale du pare-brise. Ceci permet de pouvoir exercer une pression maximale et donc un essuyage de qualité renforcé au niveau des yeux du conducteur. Les moyens du déflecteur pour modifier sa hauteur sont également agencés pour obtenir une hauteur de déflecteur (27) minimale dans les positions de fin de course ou d'extrémités basses et hautes du balai d'essuie- vitre. En particulier, les moyens selon l'invention permettent d'obtenir une hauteur minimale du déflecteur (27) au niveau de la position haute du bras-balai sur la vitre. Ceci offre plusieurs avantages. Un avantage est de générer des turbulences moins importantes à l'arrière du balai du fait d'une hauteur de déflecteur (27) moins importante, ce qui a pour conséquence de limiter les retours d'eau sur le pare-brise. Un autre avantage est de générer une pression de plaquage du balai sur la vitre moins importante et donc de faciliter le retournement de la lame d'essuyage lorsque le bras-balai va changer de direction. Avantageusement, la variation de hauteur du déflecteur est telle que la hauteur totale du balai va augmenter de 10 à 30 °/O par rapport à sa hauteur initiale. De préférence, la variation de hauteur du déflecteur (27) est telle que la variation de la hauteur totale du balai est de 20 °/O par rapport à sa hauteur initiale. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, la hauteur initiale du déflecteur, à savoir sa hauteur au repos, correspond à sa hauteur minimale. Ainsi, par exemple, un balai équipé d'un déflecteur (27) variable en hauteur pourra présenter une hauteur minimale de 15 mm au niveau de ses positions d'extrémités et de 18 mm à mi-course sur la vitre, ce qui représente une augmentation de hauteur de 3 mm. De préférence, la hauteur minimale du balai selon l'invention est inférieure à la hauteur d'un balai classique afin de limiter les retours d'eau en position d'extrémité haute. La hauteur minimale d'un balai selon l'invention est donc inférieure à 15 mm, de préférence elle est comprise entre 12 et 15 mm. D'autre part la hauteur maximale du balai selon l'invention est avantageusement supérieure à la hauteur d'un balai classique afin d'augmenter la pression d'appui du balai en milieu de pare-brise, c'est-à-dire à mi-course, ce qui aura pour conséquence d'améliorer la qualité de l'essuyage. La hauteur maximale du balai selon l'invention est supérieure à 15 mm, de préférence elle est comprise entre 15 et 18 mm. On aura bien compris qu'au contraire de l'art antérieur où la hauteur des balais d'essuie-vitre est quasiment constante, le balai selon l'invention présente une hauteur variable en fonction de sa position angulaire. De préférence sa hauteur minimale est inférieure à celle d'un balai classique et sa hauteur maximale est supérieure à celle d'un balai classique. Ce faisant, le balai selon l'invention offre le double avantage, par rapport aux balais de l'art antérieur, de diminuer les retours d'eau en position haute et d'augmenter la pression d'appui au centre de l'épure de balayage. L'homme du métier pourra mettre en oeuvre tous moyens pour obtenir cette modification de hauteur y compris des moyens motorisés par exemple hydrauliques. Néanmoins, l'homme du métier aura avantage à utiliser des moyens passifs pour obtenir cette variation de la hauteur du déflecteur (27). Ainsi, il est possible selon l'invention d'obtenir la variation de la hauteur du déflecteur (27) par déformation élastique de ce dernier. Cette déformation se fait sous la pression du vent relatif généré par la mise en mouvement du véhicule. De préférence cette déformation intervient dès que le vent relatif présente une vitesse au moins égale à 50 km/h, ce qui correspond à une vitesse du véhicule du même ordre par temps calme. En position basse, si le balai est protégé du vent du fait de son positionnement par exemple sous le capot du véhicule, alors il reprend sa position de repos c'est-à-dire sa position de hauteur minimale. Il va sans dire que le balai selon l'invention présente un détrompeur de façon à s'assurer qu'il soit monté dans le bon sens sur le bras-balai. Les figures 4 et 5a présente un mode de réalisation préféré de l'invention. Le déflecteur (27) selon l'invention présente une base (29) inférieure poursuivie en direction de la lame d'essuyage (37) par des moyens de fixation (31) aux vertèbres (39) du balai d'essuie-vitre. Depuis cette base (29) s'étend une paroi étirable ou déformable (33) qui se referme sur la base (29) par une lèvre longitudinale (35) de telle sorte à présenter une section de forme sensiblement triangulaire délimitant une cavité interne (41). La lèvre (35) va venir affleurer la base (29) de sorte à laisser un léger interstice permettant au vent relatif (45) de pénétrer dans la cavité interne (41) lorsque le véhicule se déplace. En effet selon l'invention le déflecteur (27) présente une cavité interne (41) ouverte en direction de l'avant du véhicule. Néanmoins, cet interstice est suffisamment petit pour éviter que des corps extérieurs pénètrent la cavité interne (41) lorsque le balai est en position basse de repos et que la cavité n'est pas gonflée par le vent relatif. Comme illustré à la figure 5b, lorsque le véhicule est en déplacement le vent relatif (45) va s'engouffrer dans la cavité en passant sous la lèvre (35) et va exercer une pression sous le chapeau formé par la lèvre (35) et la paroi étirable (33) jusqu'à le soulever d'une hauteur A. En d'autres termes, le vent va faire gonfler la chambre ü air que représente la cavité interne (41). Ceci est rendu possible par le caractère étirable de la paroi (33) de la cavité (41). Lorsque le balai est en position d'extrémité haute, la position angulaire du bras balai positionne plus l'ouverture de la cavité (41) face au vent relatif. Le vent ne s'y engouffre donc plus et par conséquent ne soulève plus le chapeau formé par la lèvre (35) et la paroi déformable (33). Le déflecteur (27) reprend sa position de repos et donc sa hauteur initiale H. L'homme du métier aura avantage à ce que la paroi déformable (33) soit élastique afin que le déflecteur (27) puisse retrouver facilement sa taille initiale avant déformation. Pour ce faire on pourra jouer sur la nature des matériaux employés. En particulier lorsque le déflecteur est extrudé, on prendra soin de procéder à une co-extrusion avec plusieurs matériaux par exemple avec de l'EPDM et du caoutchouc synthétique pour les parties souples du déflecteur (27). Le matériau de la paroi déformable (33) sera choisi pour présenter des propriétés élastiques. Lorsque le déflecteur (27) est moulé, on pourra insérer au niveau de la paroi déformable des petits ressorts (43) qui permettront à la fois de contrôler l'étirement du déflecteur (27) afin qu'il ne puisse pas s'étirer au-delà de la limite d'élasticité du matériau employé, et à la fois assister ladite paroi déformable (33) pour qu'elle reprenne sa taille initiale. De préférence la paroi étirable (33) présente une épaisseur d'environ 2 mm. Afin que la pression du vent dans la cavité interne (41) ne se traduise pas par un soulèvement du balai au lieu d'une pression plus forte en direction du pare-brise, l'homme du métier pourra percer la paroi déformable (33) de petits canaux (45) ainsi qu'illustré à la figure 6. De même, il aura avantage à ce que la base (29) présente une inclinaison par rapport au plan formé par les vertèbres (49) de sorte à présenter un profil aérodynamique permettant à l'air d'exercer une pression en direction du pare-brise. Le balai présente alors un déflecteur double dans le sens où le déflecteur (27) présente deux surfaces sensiblement parallèles et situées l'une au dessus de l'autre aptes à recevoir et transmettre une pression en direction du pare-brise. Selon un autre mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 7a et 7b, la variation de hauteur du déflecteur (49) est obtenu passivement par relèvement d'une aile (51) du déflecteur sous la pression du vent relatif (45). Dans cet exemple de réalisation le déflecteur (49) présente en effet une aile (51) penchée en direction de la base (53) de sorte à présenter un angle aigu s'ouvrent en direction de l'avant du véhicule. Sous l'effet de la pression du vent (45), l'aile (51) est relevée par pivotement d'un angle a et placée dans une direction sensiblement perpendiculaire au pare-brise (55). La direction perpendiculaire de l'aile (51) relevée n'est pas limitative de l'invention, l'aile (51) peut également pivoter jusqu'à former un angle obtus par rapport à la base (53) ou rester avec un angle aigu tant que le relèvement de l'aile (51) permet d'augmenter la hauteur du déflecteur (49). Le ou les matériaux choisi pour réaliser le déflecteur (49) doivent donc être suffisamment flexibles pour permettre sa déformation par inclinaison, mais suffisamment rigide pour éviter un retournement de l'aile (51). Au besoin, l'homme du métier pourra prévoir un système de butée rigide (non représenté) placé de sorte à limiter l'inclinaison de l'aile (51) et donc l'ouverture de l'angle a sous la pression du vent. Le relèvement de l'aile (51) permet d'augmenter la hauteur du déflecteur (49) d'une hauteur A telle que la variation de la hauteur totale du balai est de 10 à 30 °/O et de préférence d'environ 20 °/O par rapport à sa hauteur minimale de repos. Lorsque le balai atteint sa position d'extrémité haute, le vent s'écoule longitudinalement par rapport au balai. Les composantes de la force de pression exercées par le vent relatif sur l'aile (51) n'assurent plus son relèvement et l'aile (51) se replie dans sa position de repos présentant sa hauteur minimale. Quel que soit le mode de réalisation choisi, l'homme du métier aura avantage à choisir les propriétés mécaniques des matériaux qu'il emploie de telle sorte à ce que la déformation du déflecteur (27, 49) ait lieu dès que le véhicule atteint 50 km/h ou plus précisément dès que le vent relatif présente une vitesse de 50 km/h. De manière avantageuse la déformation obtenue varie en fonction de la vitesse du véhicule de telle sorte à ce que la hauteur du déflecteur (27, 49) augmente en conséquence jusqu'à atteindre une hauteur maximale prédéterminée à partir d'une vitesse donnée. Ainsi, il est possible d'augmenter la pression exercée sur la vitre par le balai d'essuie-vitre en fonction de la vitesse du véhicule. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le déflecteur est venu de matière avec la lame d'essuyage ainsi qu'illustré à la figure 6. D'une manière générale, l'homme du métier prendra soin à ce que la résistance à l'usure du déflecteur selon l'invention soit similaire à celle de la lame. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits ci-avant, donnés seulement à titre d'exemple, mais englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la définition qui en a été donnée. REVENDICATIONS1 - Balai d'essuie-vitre pour vitre de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur (27, 49) présentant des moyens pour faire varier sa hauteur en fonction de la position angulaire du balai lors de sa course sur la vitre du véhicule de telle sorte à ce que lorsque le balai est en position haute de fin de course, le déflecteur (27,49) présente une hauteur inférieure à celle qu'il présente lorsque ledit balai est à mi-course. 2 - Balai d'essuie-vitre selon la revendication 1 caractérisé en ce que lorsque ledit balai est en position haute de fin de course, le déflecteur (27, 49) présente sa hauteur minimale. 3 - Balai d'essuie-vitre selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la hauteur du déflecteur (27,49) permettent d'en augmenter la hauteur par déformation dudit déflecteur (27,49). 4 - Balai d'essuie-vitre selon la revendication 3 caractérisé en ce que le déflecteur (27, 49) présente sa hauteur minimale au repos, lorsqu'il n'est pas déformé. 5 - Balai d'essuie-vitre selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'augmentation de hauteur du déflecteur (27,49) augmente la hauteur totale du balai de 10 à 30 %, de préférence cette augmentation est de 20 %. 25 6 - Balai d'essuie-vitre selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la hauteur du déflecteur (27, 49) sont des moyens passifs mis en oeuvre par la pression du vent relatif généré par le déplacement du véhicule. 30 7 - Balai d'essuie-vitre selon la revendication 3 caractérisé en ce que la déformation est un étirement du déflecteur (27).20 8 - Balai d'essuie-vitre selon la revendication 7 caractérisé en ce que le déflecteur (27) comprend une base (29) de laquelle s'étend une paroi étirable (33) qui se referme sur ladite base (29) en l'affleurant par une lèvre longitudinale (35) de telle sorte à délimiter une cavité interne (41) ouverte en direction de l'avant du véhicule. 9 - Balai selon la revendication 8 comprenant au moins une vertèbre longitudinale (49) portant la lame d'essuyage (37) caractérisé en ce que la section transversale de la base (29) du déflecteur (27) présente une inclinaison par rapport au plan formé par la vertèbre (49) dudit balai de sorte à ce que la cavité (41) présente un profil aérodynamique permettant à l'air d'y exercer une pression en direction du pare-brise. 10 - Balai selon l'une des revendications 8 à 9 caractérisé en ce que la paroi déformable (33) du déflecteur (27) comprend au moins un ressort interne (43) apte à ramener le déflecteur (27) à sa position de repos présentant sa hauteur minimale. 11 - Balai selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que la paroi déformable (33) du déflecteur (27) est percée d'au moins un canal (45). 12 - Balai d'essuie vitre selon la revendication 3 caractérisé en ce que la déformation est une inclinaison d'une aile (51) du déflecteur (49) de sorte à la relever. 25 13 - Balai d'essuie-vitre selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de butée limitant l'inclinaison de l'aile (51) du déflecteur (49). 14 - Balai selon une des revendications 6 à 13 caractérisé en ce que la déformation a lieu dès que le vent relatif atteint une vitesse de 50 km/h. 30 15 - Balai selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que le déflecteur (27, 49) est venu de matière avec la lame d'essuyage. 16 - Déflecteur (17,49) de balai d'essuie-vitre selon l'une des revendications 1 à 5 15.