TITRE: BALAI D’ESSUIE-GLACE CARENE

DOMAINE TECHNIQUE

L’invention concerne un balai d’essuie-glace caréné pour véhicules automobiles, ainsi qu’un système d’essuyage comprenant un tel balai.

TECHNIQUE ANTERIEURE

Dans les essuie-glaces pour véhicules, il est devenu de plus en plus désirable d'intégrer un aspect aérodynamique dans l'essuie-glace, dans la mesure où les éléments aérodynamiques constituent une partie importante de la structure de l'essuie-glace. De tels essuie-glaces sont communément appelés des balais d’essuie-glaces "hybrides".

Un tel aspect aérodynamique présente un certain nombre d'avantages, notamment celui de réduire la force de traînée du flux d'air incident sur l'essuie-glace. La forme aérodynamique peut également être configurée pour générer une force normale sur l'essuie-glace lorsque l'air passe à travers de lui, pressant l'essuie-glace contre le pare- brise et améliorant les performances d'essuyage. La forme profilée présente également un aspect esthétique plus agréable qu'un essuie-glace configuré dans le style plus traditionnel des palonniers à plusieurs niveaux.

Dans les balais d'essuie-glace dits hybrides, l'aspect aérodynamique est mis en œuvre sous la forme d'un carénage rigide qui constitue une partie de la structure de l'essuie- glace. Le carénage comprend généralement plusieurs pièces individuelles, qui sont articulées les unes aux autres de manière à permettre au balai d'essuie-glace de fléchir et de suivre la courbure du pare-brise lorsque l'essuie-glace passe dessus. En outre, et selon la longueur du balai, l'essuie-glace peut comprendre un seul niveau de palonniers (également appelés "étriers") articulés au carénage qui retiennent la raclette en caoutchouc, afin de répartir plus uniformément la force du bras d'essuie-glace sur la longueur du balai.

De cette façon, le carénage constitue une partie importante de la structure de l'essuie- glace, ce qui simplifie sa construction. Étant donné que la monture centrale et les capots d’extrémité sont des éléments rigides, et que le balai d'essuie-glace doit pouvoir fléchir pour suivre la courbure du pare-brise, il faut prévoir une sorte de moyen d'articulation qui permette aux capots d’extrémité de pivoter par rapport à la monture centrale. En particulier, étant donné que le balai d'essuie-glace doit suivre la courbure du pare-brise tout en maintenant un haut degré de performance d'essuyage sur toute sa trajectoire, l'articulation des capots d’extrémité sur la monture centrale doit permettre une rotation libre autour d'un axe transversal, mais être rigide et robuste dans toutes les autres directions et autour de tous les autres axes.

Une façon d'y parvenir est de fournir un élément adaptateur, qui se fixe à l'une des monture centrale ou capot d’extrémité et fournit un point auquel l'autre des monture centrale ou capot d'extrémité est articulé. Cette solution est avantageuse en ce sens qu'elle est économique et facile à mettre en œuvre, notamment par rapport à une articulation qui est formée d'un seul tenant avec la monture centrale et le capot d'extrémité.

Cependant, une telle configuration peut présenter des inconvénients, dans la mesure ou le capot d’extrémité doit être déformé afin de pouvoir le monter en articulation sur l’élément adaptateur. Plus spécifiquement, lors de l’assemblage du balai, les côtes du capot d’extrémité doivent être écartées afin de pouvoir correctement positionner les éléments d’articulation du capot d’extrémité par rapport à l’élément adaptateur ; les côtes sont ensuite relâchées et l’élasticité du capot d’extrémité maintient l’articulation en place.

Cette déformation, quoiqu’à priori de nature élastique, peut provoquer la casse du capot d’extrémité. Le capot d’extrémité prend généralement une forme en section de U ou V inversée ; tout écartement des extrémités libres du capot va donc concentrer des stresses mécaniques au niveau de la réunion des deux flancs du capot. Cette concentration pourra provoquer une casse du capot.

De manière plus générale, le montage d’un tel capot d’extrémité en articulation sur l’élément adaptateur oblige l’application d’une force conséquente sur le capot d’extrémité, soit par machine soit par un ouvrier. Il est donc intéressant de fournir un carénage de balai d’essuie-glace qui répond à au moins un de ces désavantages.

EXPOSE DE L’INVENTION

Par conséquent, selon un premier aspect, l’invention présente un balai d’essuie-glace, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un carénage comprenant une monture centrale et au moins un capot d’extrémité disposé dans le prolongement de ladite monture centrale, et au moins un élément adaptateur fixé à ladite monture centrale, l’élément adaptateur comprenant une âme centrale et deux jambes s'étendant depuis des bords opposées de ladite âme centrale, l’un desdits au moins un capot d’extrémité étant articulé de manière pivotante audit élément adaptateur.

Selon l’invention, l’élément adaptateur présent un rétrécissement ponctuel d’au moins une des deux jambes au niveau de ladite articulation dudit capot d’extrémité sur ledit élément adaptateur, ledit rétrécissement s’étendant d’un alésage d’articulation jusqu’à l’âme centrale dudit élément adaptateur.

Un tel balai est avantageux en ce que la présence de l’au moins un rétrécissement permet le montage en articulation du capot d’extrémité en tout facilité. En particulier, le rétrécissement permet le montage de l’articulation du capot d’extrémité dans l’alésage d’articulation correspondante sur l’adaptateur de manière qui réduit la force qui doit être exercée et/ou la déformation qui doit être appliquée sur le capot d’extrémité lors de l’opération de montage nécessaire pour le monter sur l’adaptateur.

Le balai peut en outre comprendre un ou plusieurs des aspects optionnels suivants, qui peuvent être combinées librement selon les besoins de l’implémentation en question.

De manière avantageux, le rétrécissement peut comprendre au moins une surface de montage sensiblement planaire, ladite surface de montage étant incliné vers un plan médian de l’élément adaptateur.

Une telle configuration est particulièrement avantageuse en ce que, par la provision de cette surface planaire incliné, le montage du capot d’extrémité sur l’adaptateur se fait de manière progressive et facile. La force d’assemblage ainsi que les stresses mécaniques subis par le capot d’extrémité lors du montage sont de même manière réduits.

De manière avantageux, le rétrécissement comprend deux surfaces de montage disposes de façon opposée par rapport au plan médiane de l’élément adaptateur.

Une telle configuration est avantageuse en ce que ça obtient un meilleur équilibre des forces de montage à travers du plan médian. Par conséquent, le montage du capot sur l’élément adaptateur est facilité.

Préférablement, l’au moins un capot d’extrémité comprend deux plots d’articulation s’étendant en tête-bêche d’une surface inférieure dudit au moins un capot d’extrémité de manière à constituer un axe d’articulation, lesdits plots d’articulation s’emboîtant respectivement dans deux alésages formés dans l’élément adaptateur.

Une telle configuration est particulièrement avantageuse en ce qu’elle obtient une articulation entre le capot d’extrémité et la monture centrale qui est à la fois simple de construction et de montage.

Optionnellement, l’au moins un rétrécissement est délimité par au moins une surface de guidage formée dans l’élément adaptateur, ladite au moins une surface de guidage étant de préférence sensiblement planaire.

De préférence, l’au moins un rétrécissement est délimité par deux surfaces de guidage formées dans l’élément adaptateur, l’au moins une surface de montage et les au moins deux surfaces de guidage formant ensemble une goulotte, lesdites au moins deux surfaces de guidage étant de préférence sensiblement planaires.

De préférence, la goulotte s’étend du niveau des alésages jusqu’à l’âme centrale de l’élément adaptateur.

Une telle configuration est particulièrement avantageuse en ce que la provision de l’au moins une surface de guidage va faciliter le montage en articulation du capot d’extrémité sur l’élément adaptateur, en permettant un léger désalignement entre les composants. Lors d’une opération d’articulation, le ou les surfaces de guidage conduiront les plots de l’articulation vers les alésages par le contact glissant entre eux. Dans une éventuelle configuration, l’au moins un rétrécissement est incliné à un angle compris entre 5 et 20 degrés, préférablement entre 10 et 15 degrés et plus préférablement de 13 degrés, par rapport au plan médian longitudinal de l’élément adaptateur.

L’orientation de l’au moins un rétrécissement ainsi obtient un équilibre optimal entre compacité et facilité de montage.

Selon un deuxième aspect, l’invention comprend un système d’essuyage selon la description ci-dessus.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Ces aspects, caractéristiques et avantages de l’invention, ainsi que d’autres, seront facilement appréciés à la lumière des figures incluses, dans lesquelles :

La Figure 1 est une vue en perspective d’un balai d’essuie-glace selon un mode de réalisation de l’invention ;

La Figure 2 est une vue en détail de balai d’essuie-glace selon la Figure 1 ;

La Figure 3A est une vue en détail du balai d’essuie-glace selon la Figure 1 ;

La Figure 3B est une vue en coupe transversale du balai d’essuie-glace selon la Figure 1 ; et

La Figure 4 est un tableau illustrant la force d’assemblage d’un balai d’essuie-glace selon la Figure 1 .

DESCRIPTION DETAILLEE

L’invention sera mieux comprise dans le contexte des figures et à la lumière de la discussion suivante.

Pour faciliter la compréhension des figures en relation avec l’exposé qui suit, il convient tout d’abord de noter que, sur certaines des figures, un ou des axes sont illustrés. Plus spécifiquement, il sera constaté que ces axes suivent le sens général de l’essuie-glace : on comprend donc d’un axe longitudinal qui suit la longueur du balai ; d’un axe transversale perpendiculaire audit axe longitudinal dans un sens parallèle à la surface d’une pare-brise sur laquelle le balai est posé ; et d’un axe verticale perpendiculaire audit axe longitudinal et audit surface de pare-brise.

En outre, lorsque des termes relatifs tels que "supérieur" et "inférieur" sont employés, il sera entendu que ces termes sont utilisés en référence à l'essuie-glace lorsqu'il est placé avec le balai d'essuie-glace en caoutchouc sur un plan horizontal, les termes "supérieur" et "inférieur" étant en particulier utilisés en référence à la force de gravité de manière ordinaire.

La figure 1 illustre un balai d’essuie-glace 1 pour véhicule, comprenant un carénage 100 selon un mode de réalisation de l’invention. Le carénage 100 comprend une monture centrale 110 et deux capots d’extrémité 120. Les deux capots d’extrémité 120 sont chacun articulés sur la monture centrale 110, dans le prolongement longitudinal de celle-ci, par des articulations pivotantes qui seront décrites en plus de détail ci-dessous.

Le balai d’essuie-glace 1 comprend également une lame d’essuyage 130, qui est retenue en place dans le balai d’essuie-glace 1 par des palonniers 140 et des griffes 145 et 150 ; une première paire de griffes 145 étant portée par les extrémités des palonniers 140 et une deuxième paire de griffes 150 étant formées intégralement par le capot d’extrémité 120. Les palonniers 140 (partiellement visibles dans la Figure 1 mais illustrées plus en détail par les figures suivantes) sont des structures de forme arquée, comprenant à ses extrémités des griffes pour retenir la lame d’essuyage 130 et articulés en pivotement sur la monture centrale 110 du balai d’essuie-glace 1 .

Ces palonniers 140 servent à distribuer la force normale FN exercée sur le balai d’essuie-glace 1 par un bras d’un système d’essuyage d’une véhicule (non illustrée) sur tout la longueur du balai 1 , afin d’assurer une uniformité d’essuyage ainsi qu’un suivi accru de la forme galbée de la pare-brise. En conjonction avec les griffes 150, les palonniers 140 servent également à retenir la lame d’essuyage 130 dans le balai 1 d’essuie-glace La figure 2 illustre plus en détail le balai d’essuie-glace 1 de la figure 1 . Dans la Figure 2, la monture centrale 110 et l’une des capots d’extrémité 120 sont illustrées en transparence afin de pouvoir mieux illustrer la configuration et montage des articulations là-dedans.

Plus spécifiquement, l’articulation entre la monture centrale 110 et le capot d’extrémité 120 se fait par le biais d’une élément adaptateur 200. L’élément adaptateur 200 se fixe à l’intérieur de la monture centrale 110, sur une première partie 200a, et s’étend au-delà d’une extrémité longitudinale 205 de celle-ci. Comme décrit ci-dessus, le palonnier 140 est monté en articulation pivotante sur l’élément adaptateur 200, à l’articulation 210.

L’élément adaptateur 200 comprend également une deuxième partie 200b, qui s’étend au-delà de l’extrémité longitudinale 205 de la monture centrale 110. La deuxième partie de l’élément adaptateur 200 présente notamment des alésages 220 d’articulation formées dans ses deux jambes, qui permet le montage en articulation pivotante du capot d’extrémité 120 sur l’élément adaptateur 200. Plus spécifiquement, le capot d’extrémité 120 présente deux plots d’articulation qui s’étendent à partir de la surface inférieure du capot d’extrémité 120 et qui s’emboîtent dans l’alésage 220 d’articulation.

Le capot d’extrémité 120 est donc effectivement monté en articulation pivotante sur la monture centrale 110, via l’intermédiaire de l’élément adaptateur 200.

Au niveau des alésages 220 d’articulation de l’élément adaptateur 200, il est formé un rétrécissement 230 de la largeur de la deuxième partie 200b. Ce rétrécissement se constitue dans le mode de réalisation illustrée dans la Figure 2 en tant qu’une paire de surfaces inclinées 230a, 230b. Ces surfaces inclinées 230a, 230b et s’étendent à partir du bord supérieure d’une alésage 220 d’articulation correspondante jusqu’à une âme centrale 240 de l’élément adaptateur 200. En plus, dans la mode de réalisation illustrée dans la Figure 2, les surfaces inclinées 230a, 230b sont sensiblement planaires, à part d’une zone de transition au niveau de l’âme centrale 240.

Les détails de l’élément adaptateur 200 seront plus facilement comprises par les vues présentées dans les figures 3A et 3B. Comme illustrée dans la Figure 3A, les surfaces de montage 230a, 230b sont formées dans des jambes 300a, 300b de l’élément adaptateur 200, et s’étendent de l’alésage 220 d’articulation jusqu’au niveau de l’âme centrale 240 qui relie lesdites deux jambes 300a, 300b. La présence d’au moins une surface de montage 230a, 230b constitue un rétrécissement de l’adaptateur 200, au niveau de l’alésage d’articulation 220.

L’élément adaptateur 200 comprend en outre plusieurs surfaces de guidage 235a, 235b. Plus spécifiquement, chacune des surfaces de montage 230a, 230b sont bordés sur leurs côtés latéraux par deux surfaces de guidage 235a, 235b, qui s’étendent chacune de l’alésage d’articulation 220 à l’âme centrale 240 de l’élément adaptateur 200. Plus particulièrement, les surfaces de guidage 235a, 235b sont de préférence sensiblement tangentielles à l’alésage d’articulation 220.

Les surfaces de montage 230a, 230b sont donc délimitées en bas par l’alésage d’articulation 220 et en haut par l’âme centrale 240 de l’élément adaptateur 200. Chaque surface de montage 230a, 230b est de préférence, et comme illustrée dans les Figures 2 et 3A, également délimitée aux côtés latéraux par deux surfaces de guidage (235a, 235b).

Les surfaces de guidage 235a, 235b sont sensiblement planaires dans la mode de réalisation illustrée dans cette figure, mais peuvent également être concaves ou convexes selon les besoins de l’implémentation en question.

La combinaison d’une surface de montage 230a, 230b et ses surfaces de guidage 235a, 235b correspondantes forment, toutes ensemble, une goulotte 310. La goulotte 310 s’étend de l’âme centrale 240 de l’élément adaptateur 200 jusqu’à l’alésage d’articulation 220. Avantageusement, les surfaces de guidage 235a, 235b sont inclinées pour faire que la goulotte 310 est d’une plus grande largeur au niveau de l’âme centrale 240 qu’à l’alésage d’articulation 220, prenant donc la forme d’un entonnoir. Cette forme d’entonnoir facilite le montage du capot d’extrémité 120 sur l’élément adaptateur 200, comme il le sera décrit par les figures suivantes.

La figure 3B est une vue en section transversale du balai d’essuie-glace 1 , prise au niveau des alésages 220 d’articulation illustrées dans les figures 2 et 3A. On voit dans cette Figure que le capot d’extrémité comprend deux plots d’articulation 320, qui s’étendent chacun à partir de la surface inférieure du capot d’extrémité 120, en tête- bêche. Les deux plots d’articulation 320 forment donc ensemble un axe d’articulation A.

Pour procéder à l’articulation du capot d’extrémité 120 sur l’élément adaptateur 200, les deux plots d’articulation 320 sont positionnées sur l’âme centrale 240 de l’élément adaptateur. On applique ensuite une force d’assemblage FA, ce qui force les plots d’articulation 320 contre les surfaces de montage 230a, 230b.

Comme indiquée dans la Figure 3B, les surfaces de montage 230a, 230b sont inclinées par rapport au plan médian M du balai 1 d’essuie-glace. Lorsque la force d’assemblage FA est appliquée au capot d’extrémité 120, cette inclinaison des surfaces de montage 230a, 230b fait que les plots d’articulation 320 correspondants sont repoussés ; les deux côtés du capot d’extrémité 120 sont ainsi écartés, selon les directions D et D’, comme illustrées dans la Figure 3B.

Progressivement, sous l’impulsion de la force d’assemblage FA, les plots d’articulation 320 avancent sur les surfaces de montage 230a, 230b vers les alésages d’articulation 220. Au bout de leur course, les plots d’articulation 320 arrivent à s’emboîter dans les alésages d’articulation 220, et l’élasticité du capot d’extrémité 120 les retient en place comme illustré dans la Figure 3B.

Il est à noter que l’écartement des deux côtés du capot d’extrémité 120 va produire une déformation, et donc un stress mécanique, dans le corps du capot d’extrémité ; plus que le capot d’extrémité doit s’écarter, plus conséquent sera ce stress.

La provision d’un rétrécissement dans l’élément adaptateur associé avec les alésages d’articulation, telle que les deux surfaces de montage 230a, 230b qu’on voit dans la figure 3B, est avantageuse en ce que l’écartement initiale (au moment où on commence à appliquer la force d’assemblage FA et les plots d’articulation 320 commencent à avancer sur les surfaces de montage 230a, 230b) sera réduite par rapport à une configuration où l’élément adaptateur ne comprend aucun rétrécissement. De plus, la présence des surfaces de montage 230a, 230b permet de mieux maîtriser les stresses générés dans le capot d’extrémité lors de son montage en articulation, en ce que l’écartement du capot d’extrémité est à la fois moins large et appliqué de manière plus progressive.

De plus, cette réduction de stresses lors du montage en articulation du capot d’extrémité 120 permet de le faire plus rigide qu’il ne serait possible si les jambes de l’élément adaptateur sont orthogonales à l’âme centrale. On réalise donc une meilleure rétention du capot d’extrémité sur le balai d’essuie-glace, en particulier sous les conditions d’utilisation extrêmes telles que dans les conditions de gel ou dans une station lave-auto automatique.

On voit plus particulièrement que les surfaces de montage 230a, 230b sont inclinées par rapport au plan médian M par une angle 01 , 02, formant ainsi un rétrécissement ponctuel de l’élément adaptateur 200. On voit dans la Figure 3B que les angles 01 , 02 sont identiques, et que les surfaces de montage 230a, 230b sont planaires, ce qui obtient une déformation du capot d’extrémité 120 sensiblement progressive et linéaire jusqu’au moment où les plots d’articulation 320 sont bien emboîtés dans les alésages d’articulation 220 comme illustrée.

Alternativement, par le choix des angles 01, 02 asymétriques, on pourrait favoriser l’écartement du capot sur l’un des deux côtés, pour que la déformation suivant la direction D soit plus conséquente que la déformation suivant la direction D’, ou vice versa. Il serait également envisageable que l’une des ou les deux surfaces de montage 230a, 230b soient courbes (au lieu de planaires, comme illustrées dans la Figure 3B), afin d’obtenir une progression de déformation et de stress non-linéaire lors du montage du capot d’extrémité sur l’élément adaptateur.

Selon une autre alternative non-illustrée, il se peut que qu’une seule surface de montage est fourni sur l’élément adaptateur, s’étendant à partir d’une des alésages d’articulation sur une seule des jambes. Dans un tel cas, l’autre jambe de l’élément adaptateur est sensiblement orthogonale à l’âme centrale.

La réduction relative de la force d’assemblage FA qui est réalisé par la présente invention est illustrée par le tableau de la Figure 4. La Figure 4 présente trois courbes 400, 410, 420, correspondant chacune à la force d’assemblage FA exercée sur le capot d’extrémité d’un balai d’essuie-glace lors de son montage en articulation. Dans les trois courbes 400, 410, 420, il est illustré la force d’assemblage FA contre le déplacement du capot d’extrémité pendant son montage en articulation sur l’élément adaptateur, d’une position initiale Pi dans laquelle les plots d’articulation viennent en contact avec l’élément adaptateur mais avant que le capot ne soit déformé, vers sa position finale PF dans laquelle les plots d’articulation sont bien emboîtés dans les alésages d’articulation correspondantes et le capot d’extrémité n’est plus déformé en écartement.

La première courbe 400 correspond à une configuration où les jambes de l’élément adaptateur sont sensiblement orthogonales à l’âme centrale de l’élément adaptateur ; il n’y a donc pas de rétrécissement dans l’élément adaptateur au niveau des alésages d’articulation. On voit que cette configuration oblige une force d’assemblage FA conséquent au début du déplacement du capot d’extrémité, ce qui augmente rapidement jusqu’au pic 405, et retombe ensuite à un plateau. La force d’assemblage FA reste sensiblement constant jusqu’à ce que le capot d’extrémité arrive à sa position finale PF.

La deuxième courbe 410 présente une configuration où les angles 01 , 02 sont entre 5 et 7 degrés, obtenant un léger rétrécissement de l’élément adaptateur au niveau de l’articulation du capot d’extrémité. Par conséquent, même s’il l’on observe un pic 415 dans la force d’assemblage FA, elle est fortement réduite par rapport à la configuration de la courbe 400 sans aucun rétrécissement. Une fois le pic 415 est passée, la force d’assemblage se réduit au plateau jusqu’à ce que le capot d’extrémité arrive à sa position finale PF.

Il doit être compris que les pics 405 et 415 sont les instants ou la force d’assemblage est au maximum parce que c’est en cet instant que l’écartement des côtés du capot d’extrémité est au maximum, afin de faire passer les plots d’articulation sur l’élément adaptateur. On se rend compte par conséquent que le rétrécissement de l’invention est avantageux en ce que, non seulement car il réduite la force nécessaire pour effectuer le montage du capot d’extrémité en articulation, mais également parce qu’il limite la déformation dudit capot et donc le stress mécanique qu’il subit pendant le montage. De plus, ce fait permet également que le capot d’extrémité comprend des plots d’articulation plus longs qu’il ne le serait possible autrement, ce qui rend encore plus robuste les articulations du balai 1 .

La troisième courbe 420 présente une configuration optimisée, où les angles 01 , 02 sont entre 10° et 15°, et de préférence à 13°. Contrairement aux deux courbes précédentes 400, 410, la troisième courbe 420 présente une montée de force d’assemblage FA douce et progressive jusqu’au niveau du plateau.

Le capot d’extrémité n’a pas donc à être dimensionné pour soutenir des forces de montage qui montent brutalement à un pic, mais peut être simplement dimensionné pour supporter le plateau. Le balai est donc rendu plus léger, sans pourtant compromettre sa résistance.

En tout cas, il sera facilement compris par l’homme du métier que les valeurs optimales des angles 01 , 02, ainsi que les forces de montage et la distance entre les positions initiales et finales, afin d’obtenir la courbe de force d’assemblage qui est optimale à l’implémentation en question.

Il sera bien compris que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d’autres modes de réalisations apparaîtront clairement à l’homme du métier. La divulgation ci-dessus devrait être considéré à titre exemplaire et non-limitatif.