Brevet FR2976882A1 — publié le 20121228

i Domaine de l'invention L'invention a pour objet un balai d'essuie-glace articulé avec une articulation comprenant : un élément de couplage pour être relié à un arbre d'essuie-glace, un élément de retenue pour recevoir une lame d'essuyage avec l'élé- ment de couplage, l'élément de retenue étant subdivisé en plusieurs segments le long de la lame d'essuyage. Etat de la technique io Les systèmes d'essuie-glace servent à nettoyer une vitre de véhicule automobile, notamment le pare-brise pour éliminer l'humidité et la saleté. Le bras du système d'essuie-glace est monté pivotant sur un arbre d'essuie-glace pour être entraîné suivant un mouvement oscillant autour de l'arbre d'essuie-glace. Une lame d'essuyage ou balai 15 d'essuie-glace est fixée au bras d'essuie-glace pour passer sur la vitre et éliminer l'humidité et la saleté de la zone de vitre ainsi balayée. Un problème récurrent est celui de la conception du bras d'essuie-glace pour appliquer le balai d'essuie-glace de façon optimale contre la vitre. Si la force d'application ou pression est trop faible, le ba- 20 lai d'essuie-glace risque d'être soulevé par les saletés ou des éléments encombrant la vitre, tels que de la glace, au lieu de les balayer de la vitre. Si la force d'application est trop grande, elle risque d'user prématurément le balai d'essuie-glace. De plus, on ne pourra pas respecter un angle d'application optimum pour le balai d'essuie-glace souple. 25 La courbure de la vitre dans la région balayée par le balai d'essuie-glace dépend en général de l'angle que le balai d'essuie-glace fait par rapport à l'arbre d'essuie-glace. La force d'application exercée doit, dans ces conditions, n'être pas seulement statique, mais égale-ment se répartir de façon dynamique sur la longueur du balai d'essuie- 30 glace. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un balai d'essuie-glace permettant une répartition dynamique optimale de la force d'application du balai d'essuie-glace contre la vitre à essuyer. 35 2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un balai d'essuie-glace articulé du type défini ci-dessus, caractérisé par des éléments de ressort associés par paire aux segments pour appuyer le segment respectif en s direction de la surface à nettoyer. De façon avantageuse, la force d'application du balai d'essuie-glace contre la vitre pourra être définie séparément pour chacun de ses segments, ce qui permet une meilleure répartition de la force d'application. io Selon un développement préférentiel, le balai d'essuie-glace a des segments reliés les uns aux autres par des articulations, ce qui permet un meilleur découplage des segments les uns des autres pour que par exemple une perturbation dans la région d'un segment ne se répercute pas nécessairement sur le fonctionnement du segment voi- es sin. De telles perturbations sont par exemple l'affaiblissement d'un élé- ment de ressort ou un endommagement du balai d'essuie-glace. Selon un développement, les éléments de ressort sont des ressorts à branches installés chaque fois en extrémité d'un élément de couplage. L'appui commun à l'élément de couplage permet de trans- 20 mettre une force suffisante au segment de l'élément de retenue éloigné de l'élément de couplage sans que cette force ne doive passer par un segment moins éloigné. On homogénéise et on découpe ainsi la transmission de la force d'application. Suivant une autre caractéristique, les éléments de ressort 25 sont des ressorts à branches installés entre les segments voisins. Cela permet de transmettre la force d'application à chaque segment sans nécessiter de chemin de transmission de force, distinct. On a ainsi une structure plus compacte et plus aérodynamique de l'articulation ou des éléments reliés par l'articulation dans un système d'essuie-glace. 30 Selon un développement, l'un des segments comporte en extrémité plusieurs points d'accrochage pour fixer le ressort à branches associé avec différentes précontraintes. Entre les différents segments on pourra ainsi installer les mêmes ressorts à branches avec des précontraintes différentes, ce qui réduit le nombre de composants différents 35 nécessaires à une articulation. On peut également par modification des 3 points d'accrochage, ajuster la force transmise entre deux segments ce qui permet d'adapter le balai articulé à différentes vitres. De façon préférentielle, le balai a au moins deux segments sont réalisés de façon à se correspondre pour permettre de les s échanger. On réduit ainsi le nombre d'éléments différents de l'articulation, ce qui se traduit par un avantage de coût de fabrication et d'entre-tien. Selon un développement du balai d'essuie-glace, les segments de l'élément de retenue comportent une rainure pour recevoir un io segment du balai d'essuie-glace ou de la lame d'essuyage. De façon avantageuse, la lame d'essuyage est enfilée dans la direction longitudinale des segments de l'élément de retenue, ce qui rend le montage plus facile de même que le remplacement de l'articulation. Dessins ls La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un balai d'essuie-glace articulé représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre un premier mode de réalisation du balai d'essuie-20 glace avec une articulation dans ses parties 1A-1D, * la figure 1A montre l'articulation au-dessus de l'arbre d'essuie-glace, * la figure 1B montre un élément de ressort de l'articulation, * la figure 1C montre une variante de l'articulation, 25 * la figure ID est une vue de côté de la figure 1C, la figure 2 montre dans ses parties 2A, 2B un élément d'articulation selon un second mode de réalisation du balai d'essuie-glace, * la figure 2A est une vue en perspective mettant en évidence une extrémité de l'élément, 30 * la figure 2B est une vue en perspective mettant en évidence l'autre extrémité de l'élément, la figure 3A montre une vue en perspective un détail de l'élément de la figure 2, la figure 3B est une vue en perspective de l'extrémité d'une lame de 35 balai d'essuie-glace, 4 la figure 4 montre dans ses parties 4A-4D d'autres éléments de l'articulation de la figure 2, * la figure 4A montre en vue en perspective un élément de prolongement, s * la figure 4B montre l'association de l'élément de prolongement à d'autres éléments de l'articulation, * la figure 4C montre en vue en perspective un autre mode de réalisation de l'élément de couplage, * la figure 4D montre l'assemblage de plusieurs éléments à l'élément de couplage de la figure 4C, la figure 5 montre dans ses parties 5A-5C le balai d'essuie-glace avec l'articulation de la figure 2 pendant le montage d'une lame de balai d'essuie-glace, les figures 5A-5C montrant les différentes étapes de l'enfilage d'une succession d'éléments sur une lame de balai d'es- is suie-glace, la figure 6 montre dans ses parties 6A-6F en vue en perspective, différentes étapes de la mise en place d'un élément de ressort dans l'extrémité mâle d'un élément la figure 7 montre dans ses parties 7A-7C des variantes de montage 20 de l'élément de la figure 2, Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un premier mode de réalisation d'une articulation 100 de balai d'essuie-glace articulé. Les figures 1A-1D montrent différentes vues et détails de l'articulation 100. 25 La figure lA montre l'articulation 100 composée d'un élément de couplage 105, d'un élément de retenue 110 et d'un élément de ressort 115. L'élément de couplage 105 est destiné à être fixé à un arbre d'essuie-glace 120. L'élément de retenue 110 est subdivisé en plusieurs segments 112. Globalement, l'élément de retenue 110 est relié 30 par une articulation 125 à l'élément de couplage 105 de façon à pouvoir être rabattu. Le dessin ne montre qu'un court segment de l'élément de retenue 110 ; en fait, cet élément de retenue 110 a une longueur à par-tir de l'arbre d'essuyage 120 nécessaire à recevoir ou à fixer une lame d'essuyage non représentée. La lame d'essuyage est fixée à l'élément de retenue 110 selon la représentation de la figure 1 pour venir en saillie vers le bas. L'élément de ressort 115 exerce une force entre l'élément de couplage 105 et l'élément de retenue 110 pour pousser l'élément de 5 retenue 110 vers le bas par rapport à l'élément de couplage 105. L'élément de retenue 110 pousse alors la lame d'essuyage avec une certaine force contre la vitre non représentée. La figure 1B est une vue de détail de l'élément de ressort 115. L'élément de ressort 115 est constitué par un fil à ressort subdivisé en segments 115.1-115.5. Les segments d'extrémité 115.1 et 115.5 sont tournés l'un vers l'autre et sont destinés à venir dans des logements de l'élément de couplage 105 sur les côtés opposés de l'élément de retenue 110, ces logements étant décalés dans la direction longitudinale de l'élément de retenue 110. Les segments d'extrémité 115.1 et 15 115.5 se poursuivent par des segments de bras de levier 115.2, 115.4 eux-mêmes reliés par un segment médian 115.3. Lorsque l'élément de ressort 115 est soulevé ou abaissé au niveau du segment médian 115.3 alors que les segments d'extrémité 115.1 et 115.5 sont dans les logements de l'élément de couplage 105, ce mouvement produit une torsion 20 du segment médian 115.1 et une flexion des segments de bras de levier 115.2, 115.4. Ainsi, des forces antagonistes dirigées vers le haut ou vers le bas s'exercent sur les segments d'extrémité 115.1, 115.5. L'élément de ressort 115 constitue ainsi un ressort à branches. Réciproquement, le segment médian 115.3 de l'élément de ressort 115 peut être mis en 25 précontrainte de sorte que ce segment médian 115.3 exerce par rapport aux segments d'extrémité 115.1 et 115.5 une force prédéfinie vers le bas lorsque l'élément de ressort 115 est dans la position représentée. La figure 1C montre une variante de réalisation de l'articulation 100 de la figure 1. L'élément de retenue 110 est en forme de 30 bande reliée sans l'articulation 125 à l'élément de couplage 105. L'élément de retenue 110 est souple vers le haut et vers le bas. En plus de l'élément de ressort 115, il est prévu un autre élément de ressort 130 qui pousse sur le dessus de l'élément de retenue 110 à plus grande dis-tance de l'arbre d'essuie-glace 120 que l'élément de ressort 115. Comme 35 l'élément de ressort 115, l'autre élément de ressort 130 est installé sur 6 l'élément de couplage 105. La géométrie de cet autre élément de ressort 130 correspond à celle de l'élément de ressort 115 décrit ci-dessus en liaison avec la figure 1B mais la longueur des segments de bras de levier 115.2 et 115.4 est plus grande. Les caractéristiques d'élasticité des s éléments de ressort 115 et 130 dépendent de la sélection du matériau, de la section, de la précontrainte et des rapports de longueur des segments du fil à ressort. La figure ID est une vue de côté correspondant à la vue en perspective de la figure 1C. Les éléments de ressort 115 et 130 exercent des forces F1 et F2 sur l'élément de retenue 110 pour pousser l'élément de retenue 110 vers le bas. L'amplitude des forces F1 et F2 est différente. Une force dirigée vers le bas exercée dans la région de l'extrémité de l'élément de retenue 110 éloigné de l'arbre d'essuie-glace 120, dépend des forces F 1 ou F2 et des éventuelles caractéristiques ls élastiques ou de précontrainte de l'élément de retenue 110. La figure 2 dans ses parties 2A, 2B montre un élément 205 d'une articulation 100 de lame d'essuyage correspondant à un second mode de réalisation. L'élément 205 est représenté en perspective selon deux directions différentes aux figures 2A et 2B. Les extrémités 20 opposées de l'élément 205 comportent l'une un segment mâle 210 et l'autre un segment femelle 215 constituant une articulation 125 per-mettant de relier de manière articulée plusieurs éléments 205. Une description plus précise de ce mode de réalisation de l'articulation 125 sera faite ultérieurement en référence aux figures 6 et 7. L'élément de rete- 25 nue 110 se compose de plusieurs éléments 205 et à chaque élément 205 est associé un segment 112 de l'élément de retenue 110. La figure 3 montre dans sa partie 3A un détail de l'élément 205 de la figure 2. La figure 3B montre en perspective l'extrémité d'une lame d'essuyage 305. 30 L'élément 205 de la figure 3A est représenté en perspective montrant précisément le segment mâle 210 de l'articulation 125. Le côté inférieur de l'élément 205 comporte une rainure 310 pour recevoir le segment supérieur 315 du balai d'essuie-glace ou lame d'essuyage 305. Le segment supérieur 315 est de préférence réalisé en un matériau 35 plus rigide que le segment inférieur 320 de la lame d'essuyage 305. Les 7 segments 315 et 320 peuvent être par exemple réalisés en des matières plastiques différentes assemblées l'une à l'autre par injection. Le segment supérieur 315 assure un montage avec un jeu aussi réduit que possible dans la rainure 310 de l'élément 205. En même temps, le seg- s ment supérieur 315 est suffisamment souple pour ne pas bloquer le mouvement des éléments voisins 205 dont les rainures 310 reçoivent la lame d'essuyage 305. La figure 4 montre dans ses parties 4A-4D d'autres éléments de l'articulation 100 des figures 2 et 3. La figure 4A montre un io élément d'allongement 405 qui peut être utilisé en option pour allonger plusieurs éléments 205 reliés les uns aux autres comme cela est représenté à la figure 4B. La figure 4C montre un autre mode de réalisation de l'élément de couplage 105. L'élément de couplage 105 tel que représenté ls a un segment mâle 210 pour être relié à un segment femelle 215 de l'articulation 125 d'un autre élément 205. L'élément d'allongement 405 comporte, à l'une de ses deux extrémités un segment mâle 210 et à l'autre, un segment femelle 215. La figure 4D montre l'assemblage de plusieurs éléments 20 205 reliés les uns aux autres à l'élément de couplage 105 de la figure 4C par l'intermédiaire de l'élément d'allongement 405 de la figure 4A. Selon un autre mode de réalisation du balai d'essuie-glace dans l'articulation 100, on supprime l'élément d'allongement 405. Selon une autre variante de réalisation, on réalise l'élément 205 en prise avec l'élément 25 de couplage 105 différemment des autres éléments 205, par exemple de manière cintrée ou torse pour permettre une liaison géométriquement avantageuse à l'élément de couplage 105. La figure 5 montre dans ses parties 5A, 5B et 5C, l'articulation 100 de la figure 2 pendant le montage de la lame d'essuyage 305. 30 Ainsi, on fait glisser une série d'éléments 205 fixés les uns aux autres sur la lame d'essuyage 305 de façon à enfiler le segment supérieur 315 de la lame d'essuyage 305 dans les rainures successives 310 des éléments 205. Les figures 5A-5C montrent les différentes étapes de cette mise en place. La figure 5C montre la lame d'essuyage 305 complète- 35 ment enfilée. Il suffit alors de la bloquer de manière appropriée pour 8 éviter qu'elle ne se dégage dans la direction axiale. L'élément 205 qui apparaît devant est prêt à être relié par une liaison par la force à un élément de couplage 105. La figure 6 montre dans ses parties 6A-6F, les étapes de montage des éléments 205 de la figure 2. Ces figures montrent chacune le segment mâle 210 d'un élément 205 ; selon les figures 6A-6E, on installe un élément de ressort 605 dans le segment mâle 210 et on le pré-contraint. La figure 6F montre l'assemblage de deux éléments 205 après le montage de l'élément de ressort 605. io L'élément de ressort 605 est un ressort à banches, analogue à l'élément de ressort 115 de la figure 1 à la différence toutefois que son segment médian est enroulé en hélice et que les segments d'extrémité 115.1, 115.5 dirigés vers l'intérieur ont été supprimés. L'élément de ressort 605 est engagé transversalement à la 15 direction d'extension de l'élément 205 dans un logement 610 correspondant de l'élément 205. Le logement 610 est formé pour que l'un des segments d'extrémité en saillie de l'élément de ressort 605, ne puisse glisser à travers le logement 610. La figure 6C montre l'élément de ressort 605 complète- 20 ment installé dans son logement. L'élément de ressort 605 est ainsi tourné vers le haut de façon que le segment d'extrémité qui ne peut traverser le logement 610, vienne en appui contre une butée 615 de l'élément 205. Cette situation est représentée à la figure 6E. Le logement 610 reçoit l'élément de ressort 605 avec aussi peu de jeu que possible. 25 Le diamètre intérieur de l'élément de ressort 605 est dimensionné pour permettre le passage d'une broche 620 comme cela est représenté à la figure 6F. Cette broche est engagée dans le perçage 625 du segment femelle 215 d'un autre élément 205 pour passer à l'intérieur de l'élément de ressort 605 et ensuite à travers le prolongement du perçage 625. 30 Après montage des deux éléments 205 comme représenté à la figure 6F, on fixe la broche 620 pour qu'elle ne puisse s'échapper, par exemple en formant un rivet ou en collant. La broche 620 peut être également logée par une liaison par la force dans le perçage 625. 35 9 La figure 7 montre dans ses parties 7A-7C des options de montage d'un élément 205 de la figure 2 correspondant à l'étape de montage de la figure 6F. La figure 7A montre un certain nombre d'éléments 205 d'une articulation 100, les éléments étant fixés les uns aux autres. Les figures 7B et 7C montrent chacune le segment femelle 215 d'éléments 205, différents. L'élément 205 comporte un certain nombre de points d'accrochage 705 pour venir en prise avec un segment d'extrémité de l'élément de ressort 605. Les points d'accrochage 705 sont répartis dans io des positions différentes à la même distance axiale de l'axe longitudinal du logement ou perçage 625. Le segment d'extrémité de l'élément de ressort 605 qui n'est pas en appui contre la butée 615 de l'élément voisin 205 est mis en prise avec l'un des points d'accrochage 705 avant de relier les éléments 205 l'un à l'autre à l'aide de la broche 620 comme 15 cela a été décrit en référence à la figure 6F. Le choix de l'un des points d'accrochage 705 se règle par la position de montage des éléments 205 voisins sous la forme d'un pliage autour du perçage 625. Après mise en place de la broche 620, les éléments 205 pourront être mis l'un par rapport à l'autre dans une position angulaire différente pour régler une 20 certaine précontrainte entre les éléments 205. 25 io NOMENCLATURE 100 articulation 105 élément de couplage 110 élément de retenue 115 élément de ressort 115 1-115.5 segments de l'élément de ressort 115 120 arbre d'essuie-glace 125 articulation io 130 élément de ressort 205 élément d'une articulation 100 210 segment mâle de l'articulation 125 215 segment femelle de l'articulation 125 305 lame d'essuyage 15 310 rainure 315 segment supérieur de la lame d'essuyage 320 segment inférieur de la lame d'essuyage 405 élément d'allongement 605 élément de ressort 20 610 logement 615 butée 625 logement/perçage 620 broche 705 point d'accrochage 25 REVENDICATIONS1» Balai d'essuie-glace articulé avec une articulation (100) comprenant : un élément de couplage (105) pour être relié à un arbre d'essuie- glace (120), un élément de retenue (110) recevant une lame d'essuyage (315) avec l'élément de couplage (105), l'élément de retenue (110) étant subdivisé en plusieurs segments (112, 105) le long de la lame d'essuyage (315), io balai d'essuie-glace caractérisé par des éléments de ressort (115) associés par paire aux segments (112, 205) pour appuyer le segment respectif (112, 205) en direction de la surface à nettoyer. 15 2» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments (205) sont reliés par des articulations (125). 3» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que les éléments de ressort (115) comportent des ressorts à branches (605) installés chacun d'un côté à un élément de couplage (105). 4» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce que les éléments de ressort (115) comportent des ressorts à branches (605) installés entre des segments voisins (205). 5» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 4, 30 caractérisé en ce que l'un des segments (205) comporte d'un côté plusieurs points d'accrochage (705) pour fixer le ressort à branches (605) avec différentes pré-contraintes. 35 51012 6» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' au moins deux des segments (205) sont formés l'un par rapport à l'autre pour être interchangeables. 7» Balai d'essuie-glace articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments de l'élément de retenue (110) comportent une rainure (310) pour recevoir un segment (315) de la lame d'essuyage (315). 15