FR2963910A1 - Bras d'essuie-glace en matiere plastique renforcee - Google Patents

Abstract

Bras d'essuie-glace de véhicule automobile comportant une combinaison formée d'une matière plastique (150) et d'un renfort métallique (160). Le renfort métallique (160) comporte une disposition de plusieurs segments (161). L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel bras d'essuie-glace.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un bras d'essuie-glace pour une installation d'essuie-glace de véhicule automobile comportant la combinaison d'une matière plastique et d'un renfort métallique.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel bras d'essuie-glace. Etat de la technique Les installations d'essuie-glace ont de multiples applications techniques et servent notamment à essuyer le pare-brise ou la lunette arrière des véhicules automobiles. De telles installations d'essuie-glace comportent un ou plusieurs bras d'essuie-glace portant un balai d'essuie-glace dont la lèvre d'essuyage est réalisée en un matériau de type caoutchouc. En mode d'essuyage, le balai d'essuie-glace est conduit suivant un mouvement cyclique sur la vitre à nettoyer par son bras d'essuie-glace pour évacuer l'humidité ou la saleté de la surface de la vitre. Le bras d'essuie-glace est entraîné par un moteur électrique dont le mouvement est assuré soit directement, soit par l'intermédiaire d'une transmission à levier pour avoir le mouvement d'essuyage souhaité.

Les bras d'essuie-glace connus sont habituellement réalisés en un matériau métallique ou en une matière plastique. Les bras en matière plastique servant notamment pour essuyer les lunettes arrière des véhicules, offrent des avantages vis-à-vis des bras d'essuyage métalliques car leur fabrication est plus simple et plus souple. Mais leur inconvénient est que, sous l'effet des sollicitations importantes, le bras d'essuie-glace en matière plastique qui serait utilisé notamment pour le pare-brise d'un véhicule, (en particulier sous l'effet du vent de circulation), se déformerait ou se décalerait à long terme. Pour cette raison, les bras d'essuie-glace en matière plastique ne conviennent pas pour les essuie-glaces de pare-brise. On connaît également des bras d'essuie-glace en plusieurs matériaux. Ainsi, le document EP 0 716 964 Al décrit par exemple un bras d'essuie-glace dont le corps est en un métal injecté sous pression, tel que par exemple du zinc ou de l'aluminium et il est muni intérieurement d'éléments de renforcement en acier. Le document

2 DE 10 2005 059 729 Al décrit une variante de bras d'essuie-glace ayant un support métallique en forme de tige ou de barre, entouré d'une gaine de matière plastique. But de l'invention La présente invention a pour but d'améliorer les bras d'essuie-glace d'installations d'essuie-glace de véhicules automobiles pour avoir une bonne stabilité de forme. L'invention a également pour but de développer un procédé de fabrication d'un tel bras d'essuie-glace.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un bras d'essuie-glace du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que, - le renfort métallique se compose d'un dispositif formé de plusieurs segments.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un bras d'essuie-glace du type défini ci-dessus, caractérisé par les étapes suivantes : - utiliser un renfort métallique comportant une disposition formée de plusieurs segments, et - injecter de la matière plastique pour combiner la matière plastique et le renfort métallique. L'invention développe ainsi un bras d'essuie-glace pour une installation d'essuie-glace de véhicule automobile combinant une matière plastique et un renfort métallique. Le bras d'essuie-glace se caractérise en ce que le renfort métallique est constitué d'une disposition de plusieurs segments. Un tel bras d'essuie-glace se fabrique de manière simple et grâce à l'utilisation de la matière plastique, il offre une grande souplesse sur un plan pratique. On évite également une mise en peinture coûteuse comme cela est par exemple nécessaire pour les bras d'essuie-glace métalliques. La disposition formée de segments servant au renforcement, donne au bras d'essuie-glace en outre une très grande stabilité de forme, durable. Ainsi, pendant toute sa durée de vie, le bras d'essuie-glace peut être exposé à des contraintes importantes, comme par exemple s'il est utilisé pour l'essuyage du pare-brise d'un véhicule, 5 i0 3 car il ne subira pas de déformation. L'utilisation de plusieurs segments, par opposition à l'utilisation d'une barre métallique "massive", se traduit par une moindre quantité de métal, c'est-à-dire un gain de poids et une économie. Selon un développement préférentiel, les segments du renfort métallique sont des segments filaires. L'utilisation d'une telle disposition de fils pour renforcer le bras d'essuie-glace, aboutit à une stabilité de forme élevée avec une teneur relativement faible en métal et ainsi un gain de poids. Suivant un autre développement préférentiel, les segments du renfort métallique se présentent sous la forme d'une grille. Cela favorise encore plus la forte stabilité de forme du bras d'essuie-glace. Selon un autre développement préférentiel, le bras 15 d'essuie-glace comporte une pièce de fixation pour être fixée à un axe et une pièce d'articulation pour tenir un balai d'essuie-glace. Ces composants peuvent être reliés par une articulation de bras d'essuie-glace permettant de rabattre la pièce d'articulation. Ce développement prévoit que la combinaison de matière plastique et du renfort métallique 20 se trouve au niveau de la pièce de fixation et/ ou au niveau de la pièce d'articulation. Selon un autre développement préférentiel, le bras d'essuie-glace a une section pratiquement en forme de U. On améliore d'autant la stabilité de forme du bras d'essuie-glace. 25 Cela s'applique en particulier à un autre mode de réalisation préférentiel selon lequel, la matière plastique est une matière plastique renforcée par des fibres. Il est également possible d'utiliser une matière plastique renforcée par des billes. L'invention a également pour objet un procédé de 30 fabrication d'un bras d'essuie-glace. Selon ce procédé, on utilise un renfort métallique comportant une disposition de segments. On applique un procédé d'injection de matière plastique pour réaliser la combinaison formée par la matière plastique et le renfort métallique. Un tel procédé offre l'avantage de réaliser un bras 35 d'essuie-glace ou un composant de bras d'essuie-glace (par exemple une

4 pièce de fixation et/ou une pièce d'articulation), offrant une stabilité de forme élevée. Le bras d'essuie-glace peut également se réaliser de manière simple et souple avec la forme et la géométrie souhaitées. Par exemple, le renfort métallique peut être composé de segments dans un moule qui suit le contour du bras d'essuie-glace et que l'on place ensuite pour l'injection dans un outil d'injection approprié. Selon un mode de réalisation préférentiel, on utilise un renfort métallique réalisé par le dévidage d'un faisceau et sa mise en forme. En mettant en forme, c'est-à-dire en emboutissant et en cintrant ou en pressant le renfort métallique, on fixe le contour du bras d'essuie-glace selon la forme du renfort métallique et cela de manière simple. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un mode de réalisation d'un bras d'essuie-glace selon l'invention et de son procédé de fabrication représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de deux bras d'essuie-glace composant une installation d'essuyage, - les figures 2 à 5 sont des vues en coupe de différents segments d'un bras d'essuie-glace, - la figure 6 montre un détail du côté inférieur d'un bras d'essuie-glace, et - la figure 7 montre un ordinogramme explicitant les étapes du procédé de fabrication d'un bras d'essuie-glace.

Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre deux bras d'essuie-glace 100, 101 composant une installation d'essuie-glace, utilisés par exemple pour essuyer le pare-brise d'un véhicule automobile. Le bras d'essuie-glace 100 situé à droite à la figure 1, essuie le côté du conducteur et le bras d'essuie-glace 101, à gauche, sert à essuyer le côté du passager. La représentation de la figure 1 correspond par exemple à la position des bras d'essuie-glace 100, 101, pour la position de rangement sur la vitre. Pour que les deux bras d'essuie-glace 100, 101 ou les composants offrent une stabilité de forme élevée, on les réalise en une combinaison d'une matière plastique 150 et d'un renfort métallique 160. Le renfort métallique 160 qui est entouré au moins en partie par de la matière plastique 150, se compose d'une disposition de plusieurs segments. Ces segments sont de préférence des segments filaires 161. Il s'agit d'éléments métalliques dont les dimensions longitudinales sont 5 beaucoup plus importantes que les dimensions en section (épaisseur, largeur). De tels segments filaires 161 évitent la déformation des bras d'essuie-glace 100, 101 pendant leur temps d'utilisation ou leur durée de vie, même lorsqu'ils sont exposés à des contraintes poussées, comme par exemple leur utilisation pour le pare-brise d'un véhicule. Comme on n'utilise que des segments filaires 161, on réalise la stabilité de forme recherchée avec une quantité relativement faible de métal, ce qui est avantageux du point de vue du poids et des coûts de fabrication. La matière plastique 150 permet en outre d'avoir une très grande liberté de forme pour les bras d'essuie-glace 100, 101. On évite également le laquage (mise en peinture) coûteux, usuel pour les bras d'essuie-glace métalliques. D'autres détails de la disposition des fils de renforcement des bras d'essuie-glace 100, 101 apparaîtront ci-après en liaison avec les figures 2 à 5. Comme le montre la figure 1, les deux bras d'essuie-glace 100, 101, ont les mêmes composants mais qui, comme le montre toujours la figure 1, ont des formes et/ou des dimensions différentes. Chacun des bras d'essuie-glace 100, 101 se compose d'une pièce de fixation 110, 111, allongée, et d'une pièce d'articulation 120, 121, allongée, reliée à la pièce de fixation 110, 111. La pièce de fixation 110, 111 et la pièce d'articulation 120, 121, sont reliées l'une à l'autre par une articulation 130 permettant de rabattre la pièce d'articulation 120, 121 par rapport à la pièce de fixation 110, 111, qui la porte. L'articulation 130 peut être réalisée de manière connue à l'aide de structures et d'éléments qui coopèrent et sont prévus aux segments d'extrémité de la pièce de fixation 110, 111 et de la pièce d'articulation 120, 121 de sorte qu'il n'est pas nécessaire de détailler plus. La pièce de fixation 110, 111 de chaque bras 100, 101, comporte au niveau d'un (autre) segment d'extrémité (à droite de la figure 1, appelé également "zone du cône"), un insert 115 en forme d'anneau circulaire en une matière métallique (par exemple en

6 aluminium ou en acier) entouré par la matière plastique 150 de la pièce de fixation respective 110, 111 ou entouré partiellement par celle-ci. L'insert métallique 115 est utilisé pour fixer le bras d'essuie-glace 100, 101 sur l'axe ou l'arbre d'entraînement qui entraîne le bras d'essuie- glace 100, 101 pour le mode d'essuyage, c'est-à-dire le fonctionnement cyclique suivant un mouvement de va et vient. L'insert 115 peut avoir pour cette raison, un cône intérieur correspondant au cône extérieur de l'axe. La pièce d'articulation 120, 121 de chaque bras 100, 101, io comporte un segment d'extrémité (à gaude de la figure 1) décalé suivant un gradin avec une installation de fixation 125 pour tenir ou fixer un balai d'essuie-glace 140, 141. Les balais d'essuie-glace 140, 141, équipés habituellement d'une lèvre d'essuyage en une matière caoutchouteuse, permettent d'enlever l'humidité ou la saleté de la 15 surface ou de la vitre à nettoyer dans le cas d'un mouvement d'essuyage cyclique exécuté par les bras d'essuyage 100, 101. Comme décrit ci-dessus, la pièce de fixation 110, 111 et la pièce d'articulation 120, 121 des deux bras d'essuie-glace 100, 101, sont réalisées comme combinaison de matière plastique 150 et d'un 20 renfort métallique 160 sous la forme d'une disposition de fils, pour arriver à une stabilité de forme plus élevée pour ces composants. Cette combinaison peut être prévue pratiquement sur toute la longueur des bras d'essuie-glace 100, 101 ou de leur pièce de fixation 110, 111 et de leur pièce d'articulation 120, 121. 25 A titre d'explication, les figures 2 à 5 suivantes, sont différentes sections du bras d'essuie-glace droit 100, ou de sa partie ou pièce de fixation 110 et de sa partie ou pièce d'articulation 120, correspondant aux lignes de coupe A-A, B-B, C-C et D-D, représentées à la figure 1. Une réalisation comparable est également prévue pour 30 l'autre bras d'essuie-glace 101, mais la description suivante se limite au seul bras d'essuie-glace 101. Le bras d'essuie-glace 100 ou sa pièce de fixation 110 et sa pièce d'articulation 120, ont chacun un profil de section pratiquement en forme de U, prévu pratiquement sur toute la longueur 35 de la pièce de fixation 110 ou de la pièce d'articulation 120. Le corps

7 respectif de la pièce de fixation 110 et de la pièce d'articulation 120, comprend une matière plastique 150 intégrant un renfort métallique 160, le long de la pièce de fixation 110 ou de la pièce d'articulation 120 et ayant plusieurs segments filaires 161. On peut prévoir que le renfort métallique 160 occupe pratiquement toute la largeur de la pièce de fixation 110 ou de la pièce d'articulation 120. Les segments filaires 161, ont par exemple, comme le montrent les figures 2 à 5, un profil de section circulaire. En variante, on peut également avoir d'autres formes de section, telles que par exemple un profilé plat ou un profilé à quatre pans ou encore des formes de section ayant des géométries différentes, telles que par exemple un profil recourbé. Dans le cas d'un profil plat, les segments ou les segments partiels du renforcement métallique 160, correspondants, sont sous la forme de bandes ou d'éléments en bande (non représentés).

Les segments filaires 161 du renfort métallique 160, se présentent notamment sous la forme d'une grille ou d'un filet, ce qui donne une stabilité de forme relativement poussée à l'élément de fixation 110 ou à la pièce d'articulation 120 du bras d'essuie-glace 100. En variante, on peut également envisager d'autres formes ou dispositions de fils. Un exemple envisagé comporte plusieurs segments filaires 161 monofils juxtaposés dans la pièce de fixation 110 et la pièce d'articulation 120. De telles réalisations sont également possibles avec des segments ayant d'autres sections qu'une forme circulaire, par exemple des profils plats ou une section rectangulaire.

Le renfort métallique 160 ou les segments 161, peuvent être un matériau métallique, tel que par exemple de l'aluminium, un alliage métallique ou de l'acier. Pour la matière plastique 150, on peut utiliser différentes matières ou matières plastiques. La matière plastique 150 peut être notamment une matière plastique renforcée par des fibres, ce qui favorise encore plus la grande tenue de la forme du bras d'essuie-glace 100. En variante, on peut également utiliser une matière plastique renforcée par des billes. La section en U de la pièce de fixation 110 et de la pièce d'articulation 120, participe à une stabilité de forme poussée.

8 La figure 6 montre un détail du côté inférieur du bras d'essuie-glace 100 explicitant d'autres détails possibles. Par exemple, le bras d'essuie-glace 100, peut comporter au niveau de l'articulation 130, un élément de ressort 131 caché par le dessus par la pièce d'articulation 120 et qui permet de tenir la pièce d'articulation 120 à la fois dans la position représentée aux figures 1 et 6 et aussi dans une position rabattue par rapport à la pièce de fixation 110. En outre, la pièce de fixation 110 dont la zone d'extrémité dans laquelle est logé l'insert 115 de forme annulaire utilisé pour la fixation sur un axe, ne présente pas de section en forme de U. Dans la zone de la section en forme de U ou du côté intérieur de la pièce de fixation 110, on peut en outre avoir des structures d'appui ou des entretoises 155 en matière plastique 150 pour rigidifier de manière complémentaire la pièce de fixation 110. Les entretoises 155 peuvent avoir par exemple la forme d'une grille ou une forme croisée, comme le montre à titre d'exemple la figure 5. De telles entretoises d'appui 155 peuvent également être prévues sur la pièce d'articulation 120 (à l'extérieur de la zone dans laquelle se trouve l'élément de ressort 131). Une telle réalisation est également possible pour l'autre bras d'essuie-glace 101.

La figure 7 montre un ordinogramme explicitant les étapes d'un procédé de fabrication d'un bras d'essuie-glace de forme stable ou de composants d'un bras d'essuie-glace, par exemple de la pièce de fixation 110 ou de la pièce d'articulation 120 du bras d'essuie-glace 100, obtenus d'une manière simple et souple.

Selon le procédé, dans l'étape 171, on utilise un renfort métallique 160 qui comporte une disposition formée de segments partiels de préférence des segments filaires 161. Ces segments peuvent être par exemple comme décrit ci-dessus, sous la forme d'un réseau ou d'une grille. Le renfort métallique 160 peut également avoir une forme de section pratiquement en U qui suit le contour respectif du bras d'essuie-glace ou de sa pièce de fixation ou de sa pièce d'articulation. L'étape 171 consiste à dévider un ensemble de fils ou un fil plat d'une bobine, c'est-à-dire une combinaison de fils ou une combinaison de filets, enroulés, ou encore effectuer la déformation. Lors de la déformation, on peut notamment prévoir un emboutissage ou un

9 cintrage ou un travail à la presse effectué sur le dispositif de fils pour fixer une forme selon le contour du bras d'essuie-glace ou des composants appropriés du bras d'essuie-glace. Suivant une autre étape de procédé 172, on injecte la matière plastique. Le renfort métallique 160, préalablement réalisé comme insert (le cas échéant avec un autre insert 115, pour la fixation à l'axe d'entraînement), est placé dans un moule d'un outil d'injection approprié qui permet d'injecter ensuite une matière plastique 150 fondue ou fluide. De cette manière, on enrobe par injection le renfort métallique 160 (et le cas échéant l'insert 115) avec la matière plastique 150. Après prise ou figeage de la matière plastique 150, on a une combinaison formée par la matière composite 150 et le renfort métallique 160 qui peut résister à des contraintes élevées. En conclusion et après l'extraction du bras d'essuie-glace ou du composant correspondant du bras d'essuie-glace de l'outil d'injection, on peut effectuer d'autres étapes et procédés indiqués à la figure 7 à l'aide de l'étape de procédé 173. Il s'agit par exemple de relier la pièce de fixation à une pièce d'articulation. On envisage en outre également l'installation d'une lame d'essuyage sur une pièce articulée du bras d'essuie-glace. Dans le cas d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace avec une combinaison de matière plastique 150 et d'un renfort métallique 160, on peut enrober des segments ou segments filaires 161 du renfort métallique 160 comme le montrent les figures 2 à 5, complètement avec la matière plastique 150. On peut également envisager des modes de réalisation dans lesquels le renfort métallique 160 n'est enveloppé que partiellement, si bien qu'une partie du renfort métallique 160, reste dégagée par exemple une ou plusieurs zones partielles d'un ou plusieurs segments partiels ou segments filaires 161, restent dégagées. Cela s'applique par exemple à des zones d'appui dans lesquelles le renfort métallique 160, s'appuie ou est tenu dans le moule pour l'injection de la matière plastique 150. Vis-à-vis de la forme de section en U décrite ci-dessus, de telles zones sont prévues de préférence seulement au niveau du côté inférieur ou du côté intérieur de la zone à section en forme de U.

i0 Les modes de réalisation décrits à l'aide des figures constituent des modes de réalisation préférentiels de l'invention. A côté de ces modes de réalisation, on peut envisager d'autres formes de réalisation qui comprennent d'autres variantes de bras d'essuie-glace avec une matière plastique renforcée par un métal. En particulier, on peut envisager des bras d'essuie-glace ayant une forme et une géométrie différentes de celles données aux figures 1 à 6 pour la matière plastique de renforcement. On peut également envisager des formes de réalisation io d'un bras d'essuie-glace ayant une pièce de fixation et une pièce d'articulation dont uniquement la pièce de fixation ou la pièce d'articulation sont réalisées en une matière plastique renforcée par un métal. Un renforcement métallique (de préférence sous la forme de segments filaires) peut également se faire seulement sur une zone 15 partielle d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace à la place du renforcement métallique qui s'étale pratiquement sur toute la longueur du bras d'essuie-glace ou d'un composant du bras d'essuie-glace. Il convient également de remarquer que les concepts et 20 les propositions présentés ci-dessus, ne se limitent pas au bras d'essuie-glace muni d'une pièce de fixation et d'une pièce d'articulation reliées par une articulation. Dans le cas d'un bras d'essuie-glace sans articulation, on peut utiliser une combinaison formée d'une matière plastique et d'un renfort métallique en plusieurs segments (de 25 préférence des segments filaires) ou d'un renforcement métallique en plusieurs parties. On peut également utiliser un bras d'essuie-glace ayant une matière plastique renforcée (de préférence par une disposition de fils) non seulement pour essuyer le pare-brise d'un véhicule. On peut 30 l'appliquer à l'essuyage de la lunette arrière ou son utilisation à une vitre d'un autre véhicule ou autre installation. Il convient également de remarquer que le renfort métallique de bras d'essuie-glace comporte en plus des segments filaires décrits ci-dessus (avec par exemple un profil de section circulaire, un 35 profil plat ou un profil polygonal), également d'autres segments profilés.

11 De tels segments peuvent être utilisés pour les applications ci-dessus (par exemple une disposition sous la forme d'un réseau de grilles, des extensions pratiquement le long de toute la longueur d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace uniquement le long d'une partie d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace et autres), par une application appropriée. Il est également possible de réaliser un renfort métallique entouré ou enrobé de matière plastique (au moins partiellement), avec un unique profilé en forme de bande ou corps métallique sous la forme de ruban. Vis-à-vis d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace ayant une section en U, on peut avoir pratiquement sur toute la longueur du bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace ou d'une zone partielle d'un bras d'essuie-glace ou d'un composant de bras d'essuie-glace, une zone qui s'étend également sous la forme d'une section en U.

NOMENCLATURE

100, 101 Bras d'essuie-glace 110,111 Pièce de fixation 115 Insert 120, 121 Pièce d'articulation 125 Installation de fixation 130 Articulation 140, 141 Balai d'essuie-glace 150 Matière plastique 155 Entretoise 160 Renfort métallique 161 Segments filaires15

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Bras d'essuie-glace (100, 101) pour une installation d'essuie-glace de véhicule automobile comportant la combinaison d'une matière plastique (150) et d'un renfort métallique (160), bras d'essuie-glace caractérisé en ce que - le renfort métallique (160) se compose d'un dispositif formé de plusieurs segments (161). 2°) Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments sont des segments filaires (161). 3°) Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments (161) du renfort métallique (160) se présentent sous la forme d'une grille. 4°) Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le bras d'essuie-glace (100, 101) comporte une pièce de fixation (110, 111) pour être fixée à un axe et une pièce d'articulation (120, 121) pour tenir la lame d'essuyage (140, 141), et - la combinaison d'une matière plastique (150) et du renfort métallique (160), est prévue au niveau de la pièce de fixation (110, 111) et/ ou au niveau de la pièce d'articulation (120, 121). 5°) Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras d'essuie-glace (100, 101) a une section pratiquement en forme de U. 6°) Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique (150) est une matière plastique renforcée par des fibres ou des billes. 14 7°) Procédé de fabrication d'un bras d'essuie-glace (100, 101), caractérisé par les étapes suivantes : - utiliser un renfort métallique (160) comportant une disposition formée de plusieurs segments (161), et - effectuer une injection de matière plastique (150) pour réaliser la combinaison de la matière plastique (150) et du renfort métallique (160). 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les segments (161) du renfort métallique (160), se présente sous la forme d'une grille. 9°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le renfort métallique (160) a une section essentiellement en forme de U. 10°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' on utilise un renfort métallique (160) obtenu par l'enroulement d'un faisceau et sa transformation.25