Brevet FR3045541A1 — publié le 20170623

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de balai d'essuie-glace pour essuyer une vitre de véhicule comportant un rail élastique et une lame d'essuyage. L'invention se rapporte également à un procédé de fabri- cation d'un dispositif de balai d'essuie-glace. Etat de la technique On connaît déjà un dispositif de balai d'essuie-glace pour essuyer une vitre / pare-brise de véhicule comportant un rail élastique et une lame d'essuyage. On connaît également un procédé pour la fabrication d'un tel dispositif de balai d'essuie-glace. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de balai d'essuie-glace pour essuyer une vitre de véhicule comportant un rail élastique et une lame d'essuyage, ce dispositif étant caractérisé en ce que le rail élastique et la lame d'essuyage sont reliés solidairement. Le dispositif de balai d'essuie-glace selon l'invention est simple à réaliser. En particulier, le dispositif de balai d'essuie-glace se fabrique en un nombre réduit d'étapes. De plus, il permet d'avoir une très grande solidité. Comme rail élastique on peut ainsi utiliser un rail de type mono-poutre qui se fabrique de manière économique. La liaison « solidaire » correspond ici à une liaison directe entre la lame d'essuyage et le rail élastique, cette liaison ne pouvant s'ouvrir qu'avec des outils de séparation tels que par exemple, une scie, notamment une scie mé- canique ou autres et/ou des agents chimique de séparation tels que par exemple un solvant. L'expression « liaison directe » signifie notamment une liaison pratiquement par la forme et/ ou par la matière et qui agit directement entre le rail élastique et la lame d'essuyage. Le rail élastique selon l'invention est un élément macros- copique dont l'extension, en fonctionnement normal, peut varier élastiquement d'au moins 10%, notamment d'au moins 20% et de préférence d'au moins 30% et d'une manière particulièrement avantageuse au moins 50% selon une variation élastique et en particulier elle génère une réaction fonction de la variation, de préférence proportionnelle à la 3045541 2 variation. De façon préférentielle, le rail élastique est au moins partiellement en acier à ressort. De façon préférentielle, à l'état non sollicité, le rail élastique, a pratiquement la forme d'une tige cintrée et d'une manière particulièrement avantageuse, celle d'une tige plate cintrée. En 5 outre, le rail élastique est avantageusement en une seule partie. En va- riante, le rail élastique peut également être réalisé en plusieurs parties. De façon avantageuse, la courbure du rail élastique dans la direction longitudinale du rail à l'état non sollicité, est supérieure à la courbure de la surface du véhicule qui sera balayée notamment, la vitre 10 du véhicule sur laquelle passe le balai d'essuie-glace pendant le fonc- tionnement. L'expression « objet élastique » désigne notamment un ob- jet qui peut être déformé de manière répétée sans que l'objet ne soit endommagé ou détruit mécaniquement par cela ; et en particulier, après 15 sa déformation, l'objet revient de lui-même à sa forme de base. Suivant une autre caractéristique, le rail élastique a au moins une surface d'accrochage ayant des microstructures pour la fixation de la lame d'essuyage. Cela permet de réaliser une bonne liaison entre le rail élastique et la lame d'essuyage. Les microstructures ou la 20 microstructure (terme pris dans sa globalité) correspondent à la mise en structure de la surface d'accrochage ; les structures (microstructures) sont au moins pratiquement intérieures à 2 mm et de préférence inférieures à 1 mm. Les « structures » sont celles des dimensions des évidements réalisés dans la surface d'accrochage en particulier leur 25 profondeur et/ ou leur largeur. L'expression « au moins pratiquement » signifie notamment qu'au moins 90%, de préférence au moins 95%, d'une manière particulièrement préférentielle au moins 99% des structures ont de petites dimensions. En variante ou en plus, le dispositif de balai d'essuie- 30 glace comporte un agent d'accrochage pour générer une force d'accrochage, cet agent étant prévu entre le rail élastique et la lame d'essuyage. Cela permet de réaliser une bonne liaison ou de renforcer la liaison grâce aux microstructures. On peut, en particulier, envisager de combiner l'agent d'accrochage et les microstructures pour arriver à un 35 excellent accrochage. L'expression « agent d'accrochage » signifie dans le 3045541 3 présent contexte qu'il s'agit d'un composant appliqué sur la surface d'accrochage et qui réalise une liaison par la matière entre le rail élastique et la lame d'essuyage pour la renforcer. L'expression « liaison par la matière » signifie notamment que des parties de masse sont tenues 5 assemblées par des forces atomiques ou moléculaires, tels que par exemple par soudage, brasage, collage et/ ou vulcanisation. Suivant une autre caractéristique, la lame d'essuyage est réalisée au moins en partie par extrusion pour fixer la lame d'essuyage au rail élastique. Cela permet une fabrication très simple. Un procédé 10 d'extrusion selon l'invention est un procédé de mise en forme selon le- quel on réalise la lame d'essuyage à partir d'une matière brute pâteuse qui, après mise en forme, durcit et donne ainsi la lame d'essuyage. Il est notamment possible que la structure de la matière brute change, c'est-à-dire que la matière brute a d'autres propriétés chimiques et/ou phy- 15 siques que la matière dans laquelle est réalisée la lame d'essuyage, une fois durcie. Par exemple, la matière brute peut être en caoutchouc que l'on chauffe pour l'extrusion et qui, par refroidissement donne un caoutchouc. En variante, on peut, par exemple, envisager une matière brute à deux composants qui durcit par la réaction des composants. On 20 peut également envisager un changement de dispositif par élévation de température, la matière brute, pâteuse correspondant chimiquement à la matière une fois durcie. Le « durcissement » signifie dans le présent contexte que la matière présente une souplesse comparable à celle du caoutchouc. 25 De façon préférentielle, le rail élastique et la lame d'essuyage sont dans des matières différentes. Cela permet d'utiliser, pour le rail élastique, une matière qui génère une poussée ou pression suffisante contre la vitre / pare-brise du véhicule. L'expression « matières différentes » signifie que leur liaison directe par adhérence, c'est- 30 à-dire sans agent d'accrochage est trop faible pour garantir la liaison entre le rail élastique et la lame d'essuyage. En particulier, le rail élastique et la lame d'essuyage ont des élasticités différentes, c'est-à-dire que ces matières ont des modules d'élasticité différents. Suivant une autre caractéristique, le dispositif de balai 35 d'essuie-glace comporte un adaptateur de balai d'essuie-glace relié soli- 3045541 4 dairement au moins en partie au rail élastique. Cela permet une réalisation particulièrement simple du dispositif de balai d'essuie-glace. Un « adaptateur de balai d'essuie-glace » représente dans le présent contexte un adaptateur qui a une zone de contact avec le composant de ba- t lai d'essuie-glace auquel il est relié de manière imperdable et prévu pour cela de former une zone de couplage du composant de balai d'essuie-glace pour le couplage et/ou la mise en contact avec l'adaptateur de bras d'essuie-glace. De manière préférentielle, le dispositif de balai d'essuie- 10 glace comporte en outre une unité de déflecteur reliée de manière soli- daire au rail élastique. Comme l'unité de déflecteur est reliée au rail élastique de la même manière que la lame d'essuyage, on aura globalement une réalisation simple du dispositif de balai d'essuie-glace. L'unité de déflecteur représente dans le présent contexte une unité qui com- 15 porte une surface de guidage d'air permettant de transformer l'action du vent de circulation en une force de poussée ou de compression. L'invention a également pour objet un essuie-glace com- portant un dispositif de balai d'essuie-glace tel que défini ci-dessus et qui se réalise ainsi de manière économique et/ ou simple. 20 L'invention a également pour objet un procédé de fabrica- tion d'un dispositif de balai d'essuie-glace consistant à relier solidairement le rail élastique et la lame d'essuyage. De façon préférentielle, la lame d'essuyage est surmoulée par injection sur le rail élastique. Le dispositif de balai d'essuie-glace selon l'invention n'est 25 pas limité à l'application et à la forme de réalisation décrites ci-dessus. En particulier, le dispositif de balai d'essuie-glace selon l'invention peut comporter un nombre d'éléments, de composants ou de pièces, différent de celui des éléments, composants et pièces, ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. 30 Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l'aide d'un dispositif d'essuie-glace représenté dans les dessins annexés dans lesquels : 3045541 5 - la figure 1 montre en vue de côté un essuie-glace avec un bras d'essuie-glace et un balai d'essuie-glace comportant un dispositif de balai d'essuie-glace, - la figure 2 montre le dispositif de balai d'essuie-glace au cours ou 5 après la première étape de son procédé de fabrication, - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de balai d'essuie-glace, - la figure 4 est une section du dispositif de balai d'essuie-glace, et la figure 5 montre le dispositif de balai d'essuie-glace pendant sa fabrication. 10 Description d'un mode de réalisation Les figures 1 à 3 montrent en vue de côté un essuie-glace 28 comportant un bras d'essuie-glace 30 et un balai d'essuie-glace 32 muni d'un dispositif de balai d'essuie-glace 10. Le balai d'essuie-glace 32 est un balai d'essuie-glace plat. Le balai d'essuie-glace 32 sert à net- 15 toyer la vitre 12 du véhicule. Le bras d'essuie-glace 30 comporte un adaptateur de bras d'essuie-glace 34. L'adaptateur de bras d'essuie-glace 34 est réalisé de manière techniquement connue, par exemple, sous la forme d'un adaptateur de verrouillage par le dessus (Toplock) ou d'un adaptateur à verrouillage par le côté (Sidelock). Le bras d'essuie- 20 glace 30 se fixe à l'arbre d'entraînement 36 de l'essuie-glace 28. L'arbre d'entraînement 36 est entraîné suivant un mouvement de rotation oscillant par un moteur non détaillé. Le dispositif de balai d'essuie-glace 10 comporte un adaptateur de balai d'essuie-glace 24. L'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 est couplé à l'adaptateur de bras d'essuie-glace 34, 25 notamment à l'aide d'autres composants non détaillés. L'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 est relié de manière amovible à l'adaptateur de bras d'essuie-glace 34. Le dispositif de balai d'essuie-glace 10 comporte une uni- té de déflecteur 26. L'unité de déflecteur 26 permet de dévier le vent de 30 circulation et générer une poussée exercée sur le dispositif de balai d'essuie-glace 10 en direction de la vitre / pare-brise 12 du véhicule. L'unité de déflecteur 26 comporte un ou deux éléments déflecteurs 38, 40 de part et d'autre de l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24. Les éléments déflecteurs 38, 40 s'étendent pratiquement sur la moitié de 35 l'extension longitudinale totale du dispositif de balai d'essuie-glace 10. 3045541 6 En variante, le dispositif de balai d'essuie-glace 10 peut avoir un nombre différent de deux éléments de déflecteur. Par rapport à l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24, le premier des éléments déflecteurs 38, 40 et le second des éléments déflecteurs 38, 40 sont au moins 5 pratiquement symétriques plan. Les éléments déflecteurs 38, 40 ont une surface d'attaque concave. Les éléments déflecteurs 38, 40 sont au moins partiellement en caoutchouc et/ou au moins partiellement en une matière plastique. Les extrémités opposées du dispositif de balai d'essuie- 10 glace 10 comporte des segments d'extrémité. Le dispositif de balai d'es- suie-glace 10 comporte deux capuchons d'extrémité 42, 44. Les capuchons d'extrémité 42, 44 terminent le dispositif de balai d'essuie-glace 10 dans la direction longitudinale. La direction longitudinale est parallèle à la direction principale d'extension du dispositif de balai d'essuie- 15 glace 10. Le dispositif de balai d'essuie-glace 10 comporte une lame d'essuyage 16. La lame d'essuyage 16 est réalisée en une seule matière, de préférence en un caoutchouc. La lame d'essuyage 16 se fabrique par un procédé d'extrusion. La lame d'essuyage 16 comporte une 20 lèvre d'essuyage 46 munie d'une arête d'essuyage pour essuyer la vitre / pare-brise 12 du véhicule et une lame de blocage 48. La lame d'essuyage 16 comporte une entretoise de basculement 50 qui se déforme lors du mouvement d'essuyage. Dans l'exemple de réalisation présenté, la lame d'essuyage 16 a en outre deux lames de raclage 52, 25 54. Dans l'exemple de réalisation présenté, le dispositif de balai d'essuie-glace 10 comporte une unité de déflecteur 26, un rail élastique 14, une lame d'essuyage 16 et l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24. En principe, le dispositif de balai d'essuie-glace 10 peut com- 30 porter d'autres pièces. L'unité de déflecteur 26, le rail élastique 14 et la lame d'essuyage 16 sont reliés de manière solidaire. Le rail élastique 14 a une forme allongée aplatie. Le rail élastique (rail à ressort) peut être notamment sous la forme d'une « mono-poutre ». Le rail élastique 14 a une section au moins pratiquement 35 rectangulaire. Les deux extrémités du rail élastique 14 ont des congés. 3045541 7 Le rail élastique 14 est en un acier à ressort. Le rail élastique 14 est en une seule pièce. En variante ou en plus, on peut également envisager de réaliser le rail élastique 14 en plusieurs parties, notamment en deux ou plusieurs parties se rejoignant les unes, les autres. 5 Le rail élastique 14 et la lame d'essuyage 16 sont reliés solidairement (voir figure 4). Le rail élastique 14 a une surface d'accrochage 18 à laquelle est reliée la lame d'essuyage 16. La surface d'accrochage 18 est une surface s'étendant dans la direction principale suivant la direction longitudinale. La surface d'accrochage 18 est tour- 10 née vers la vitre / pare-brise 12 du véhicule à l'état installé. Pour fixer la lame d'essuyage 16, la surface d'accrochage 18 a une microstructure. La microstructure comporte des contre-dépouilles par rapport à l'orientation macroscopique de la surface d'accrochage 18 ; ces contre-dépouilles se remplissent avec la matière 15 de la lame d'essuyage 16. Les contre-dépouilles ont, de préférence, des orientations et/ ou des formes différentes. La microstructure réalise une liaison par la forme entre le rail élastique 14 et la lame d'essuyage 16. On réalise les microstructures, de préférence par un usinage de finition du rail élastique 14 dans la surface d'accrochage 18. 20 Par cet usinage de finition, on rend rugueuse la surface d'accrochage 18 du rail élastique 14 et on munit cette surface de contre-dépouille. Il est, par exemple possible de réaliser les microstructures par un usinage au laser de la surface d'accrochage 18. En variante ou en plus, on peut également envisager d'autres procédés d'usinage de finition du rail élas- 25 tique 14. En variante ou en plus des microstructures, le dispositif de balai d'essuie-glace 10 peut comporter un agent d'accrochage 22 appliqué sur la surface d'accrochage 18 avant que la lame d'essuyage 16 soit reliée au rail élastique 14. L'agent d'accrochage 22 réalise une liai- 30 son par la matière entre le rail élastique 14 et la lame d'essuyage 16. La lame d'essuyage 16 est reliée au rail élastique 14 par la lame d'accrochage 48. La lame d'essuyage 16 est en une matière caoutchou- teuse. Pour démouler la lame d'essuyage 16 on chauffe par exemple la 35 matière brute, par exemple du caoutchouc et on met cette matière en 3045541 8 forme par extrusion. A l'état chaud, la matière brute a une viscosité suffisamment faible pour que la matière brute remplisse au moins partiellement les microstructures. La matière brute s'accroche ainsi dans les microstructures. Après le durcissement, la lame d'essuyage 16 et le rail 5 élastique 14 sont reliés. La lame d'essuyage 16 couvre complètement la surface d'accrochage 18. De façon préférentielle, la lame d'essuyage 16 vient prendre en plus autour des arêtes du rail élastique 14. Il est notamment avantageux que la lame d'essuyage 16 déborde latéralement du rail élastique 14. 10 Le procédé d'extrusion sert en même temps à la fixation de la lame d'essuyage 16 au rail élastique 14. Le rail élastique 14 qui est réalisé au moins pratiquement en métal et la lame d'essuyage 16 qui est au moins pratiquement en caoutchouc ou une matière caoutchouteuse, sont ainsi des matières différentes qui sont reliées solidairement 15 par la liaison par la forme, directe grâce aux microstructures. En va- riante ou en plus, la matière de la lame d'essuyage 16 réalise avec la matière du rail élastique 14, une liaison par la matière garantie par l'agent d'accrochage 22. La lame de blocage 48 de la lame d'essuyage 16 est ainsi reliée solidairement au rail élastique 14. 20 L'unité de déflecteur 26 est reliée de la même manière de façon solidaire au rail élastique 14. Le rail élastique 14 a une seconde surface d'accrochage 20 pour la fixation de l'unité de déflecteur 26. La seconde surface d'accrochage 20 est réalisée de préférence de façon analogue à la première surface d'accrochage 18. Elle a, de préférence, 25 également des microstructures pour la fixation de l'unité de déflecteur 26 et/ou le dispositif de balai d'essuie-glace 10 comporte un agent d'accrochage 22 entre le rail élastique 14 et l'unité de déflecteur 26. L'unité de déflecteur 26 se fabrique également par un procédé d'extrusion. En particulier, l'unité de déflecteur 26 et la lame 30 d'essuyage 16 peuvent être réalisées dans la même matière. Pour former l'unité de déflecteur 26 on chauffe une matière brute et on l'applique sur le rail élastique 14 par un dispositif d'extrusion non représenté. La matière pâteuse à l'état chaud assure ainsi une liaison par la forme et/ ou par la matière avec le rail élastique 14. L'unité de déflecteur 26 et 35 la lame d'essuyage 16 entourent au moins complètement le rail élas- 3045541 9 tique 14 dans certaines zones dans lesquelles l'unité de déflecteur 26 comporte les deux éléments de déflecteur 38, 40. Le rail élastique 14 est ainsi enveloppé, au moins dans certaines zones, par l'unité de déflecteur 26. L'unité de déflecteur 26 forme notamment les capuchons 5 d'extrémité 42, 44 qui terminent le dispositif de balai d'essuie-glace 10 dans la direction longitudinale. En outre, l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 est relié au rail élastique 14 d'une manière au moins partiellement solidaire. De façon préférentielle, l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 est réalisé en 10 une seule pièce, de préférence en matière plastique et complètement avec le rail élastique 14. L'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 peut être relié au rail élastique 14 de différentes manières, par exemple, par soudage aux ultrasons. De façon préférentielle, l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 est formé de façon analogue à la lame d'essuyage 16, 15 directement sur le rail élastique 14. Selon son procédé de fabrication, dans une première étape du procédé, on applique le rail élastique 14 à un procédé d'injection de matière thermoplastique. Le rail élastique 14 se place dans l'outil d'injection du dispositif d'extrusion puis on injecte 20 l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24. Dans la première étape du pro- cédé, au moins une partie de l'unité de déflecteur 26 pourra être surmoulée par injection. Comme matière de l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 on utilise de préférence une matière thermoplastique renforcée par des fibres de verre. La première étape de procédé correspond habi- 25 tuellement à une injection à un composant. Dans une seconde étape du procédé, on soumet le rail élastique 14 avec l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 à une injection d'élastomère. On place le rail élastique 14 avec l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 dans un outil d'injection d'élastomère du dispositif 30 d'extrusion. Ensuite, on surmoule par injection, la lame d'essuyage 16 avec la lèvre d'essuyage 46 sur la surface d'accrochage 18 du rail élastique 14. Dans la seconde étape du procédé on forme l'unité de déflecteur 26 et les deux capuchons d'extrémité 42, 44. On entoure ainsi complètement le rail élastique 14 par injection. La lame d'essuyage 16, 3045541 10 l'unité de déflecteur 26 et l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 constituent une protection contre la corrosion pour le rail élastique 14. La matière de l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24, la matière de l'unité de déflecteur 26 et la matière de la lame d'essuyage 5 16 sont choisies les unes en fonction des autres. En particulier, l'adaptateur de balai d'essuie-glace 24 a une température de fusion cristalline qui est significativement plus élevée que la température de l'outil d'injection d'élastomère pour l'exécution de la seconde étape du procédé. La température de l'outil d'injection d'élastomère dans la se- 10 conde étape du procédé se situe de manière caractéristique entre 120°C et 150°C. Le dispositif de balai d'essuie-glace 10 peut être fabriqué selon le procédé du double profil consistant à réaliser simultanément deux dispositifs de balai d'essuie-glace 10 et de les séparer ensuite (voir figure 5). En variante, on peut également envisager une fabrication sous 15 la forme d'un profil unique (mono profil). 3045541 11 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Dispositif d'essuie-glace 12 Vitre du véhicule / pare-brise 5 14 Rail élastique 20 Surface d'accrochage 22 Agent d'accrochage 24 Adaptateur de balai d'essuie-glace 26 Unité de déflecteur 10 28 Essuie-glace 30 Bras d'essuie-glace 32 Balai d'essuie-glace 34 Adaptateur de bras d'essuie-glace 36 Arbre d'entraînement 15 38, 40 Elément de déflecteur 42, 44 Capuchon d'extrémité 46 Lèvre d'essuyage 48 Lame de blocage 50 Entretoise de basculement 20 52, 54 Lames de raclage REVENDICATIONS1°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) pour essuyer une vitre de véhi- cule (12) comportant un rail élastique (14) et une lame d'essuyage (16), dispositif caractérisé en ce que le rail élastique (14) et la lame d'essuyage (16) sont reliés solidairement. 2°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rail élastique (14) a au moins une surface d'accrochage (18) ayant des microstructures pour la fixation de la lame d'essuyage (16). 3°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un agent d'accrochage (22) pour générer une force d'accrochage, entre le rail élastique (14) et la lame d'essuyage (16). 4°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lame d'essuyage (16) est réalisée au moins en partie par extrusion pour la fixer sur le rail élastique (14). 5°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 1 à4, caractérisé en ce que le rail élastique (14) et la lame d'essuyage (16) sont dans des matières différentes. 6°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu' il comporte un adaptateur de balai d'essuie-glace (24) qui est relié au rail élastique (14) au moins partiellement de façon solidaire. 3045541 13 7°) Dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une des revendications 1 à6, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de déflecteur (26) reliée de manière solidaire au rail élastique (14). 5 8°) Essuie-glace (28) comportant un dispositif de balai d'essuie-glace (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9°) Procédé de fabrication d'un dispositif de balai d'essuie-glace (10), lo selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu' on relie de manière solidaire le rail élastique (14) et une lame d'essuyage (16). 15 10°) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' on fixe la lame d'essuyage (16) au rail élastique (14) par surmoulage par injection.