WO2023031233A1 - Bras monobloc de système d'essuyage comprenant plusieurs poutres longitudinales - Google Patents

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WO2023031233A1
WO2023031233A1 PCT/EP2022/074135 EP2022074135W WO2023031233A1 WO 2023031233 A1 WO2023031233 A1 WO 2023031233A1 EP 2022074135 W EP2022074135 W EP 2022074135W WO 2023031233 A1 WO2023031233 A1 WO 2023031233A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arm
additional
main beam
additional beam
piece
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/074135
Other languages
English (en)
Inventor
Gérald CAILLOT
Alexandre FILLOUX
Jean-Michel Jarasson
Vincent Izabel
Original Assignee
Valeo Systèmes d'Essuyage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systèmes d'Essuyage filed Critical Valeo Systèmes d'Essuyage
Publication of WO2023031233A1 publication Critical patent/WO2023031233A1/fr

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/34—Wiper arms; Mountings therefor
    • B60S1/3425—Constructional aspects of the arm
    • B60S1/3431—Link pieces
    • B60S1/3434—Manufacturing details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades

Definitions

  • the present invention relates to the field of vehicle wiper systems. More particularly, the invention relates to an arm capable of driving a wiper blade.
  • Visibility through the glazed surfaces of a vehicle is an essential element for a user to be able to drive the vehicle in complete safety.
  • these glazed surfaces get dirty more or less quickly, resulting in a deterioration of visibility through these glazed surfaces. It is therefore important to be able to clean them even when the vehicle is in use.
  • a wiper system arm may comprise a metal casing, steel for example, on which is mounted a plastic cover with a double pipe dedicated to transporting a cleaning fluid.
  • the plastic cover is used to close the arm, mechanically protect the double pipe and improve aerodynamic performance.
  • an arm is heavy, due to the use of metal, and poorly optimized in terms of its manufacturing process, which requires stamping and injection steps in particular.
  • the object of the present invention is to overcome at least one of the aforementioned drawbacks and also to lead to other advantages by proposing a new type of arm allowing both easy manufacture, greater lightness and solidity allowing respond to the stresses to which the arm is subjected, as well as good aerodynamic performance.
  • the present invention provides a wiper system arm comprising a longitudinally extending part, the part being configured to be connected by a first end to a driving device of the arm and by a second end to a fixing device of the arm to a wiper blade, the part comprising a main beam extending in the longitudinal direction.
  • the part is in one piece and the part also comprises at least one additional beam extending in the longitudinal direction.
  • a one-piece part simplifies the manufacturing process in that it does not require any assembly step.
  • the part can in particular be produced by three-dimensional printing which uses light materials, such as plastic for example, or metallic materials, such as steel, aluminum, titanium, etc.
  • light materials such as plastic for example, or metallic materials, such as steel, aluminum, titanium, etc.
  • metallic materials such as steel, aluminum, titanium, etc.
  • the fact of including two beams makes it possible to increase the resistance of the arm to the mechanical stresses that the arm undergoes during its operation.
  • beam is meant a reinforcing structural member. This reinforcing structural element makes it possible to increase the resistance of the arm to the mechanical stresses that the arm undergoes during its operation in the longitudinal direction and/or the transverse direction and/or the vertical direction.
  • the main beam and the at least one additional beam are reinforcing structural elements, configured to increase the resistance of the arm to the mechanical stresses that the arm undergoes during its operation in the longitudinal direction and/or the transverse direction and/or the vertical direction.
  • the additional beam and the main beam can extend longitudinally substantially parallel to each other.
  • the additional beam thus makes it possible to reinforce the arm longitudinally and/or transversely and/or vertically.
  • the at least one additional beam and the main beam are offset transversely and/or vertically.
  • the additional beam can be connected to the main beam by two longitudinal ends of the additional beam, in particular close to the first and second ends of the one-piece part.
  • Such an embodiment improves the strength associated with the junction between the main beam and the additional beam.
  • it makes it possible to provide a common trunk from which emerge the main beam and the additional beam.
  • the common core can be considered as part of the main beam.
  • the additional beam can also be connected to the main beam by at least one transverse rib.
  • a rib makes it possible to reinforce the rigidity of the one-piece part, and to avoid deformations when the arm is subjected to constraints.
  • the transverse rib may have a lattice structure.
  • Such a structure allows the reinforcement of the solidity of the arm while minimizing the addition of material. A good compromise between mass and solidity is thus ensured.
  • the main beam can be closer to a glazed surface than the additional beam, when the arm of the wiper system is in the operating position.
  • the center of gravity of the arm is thus close to the glazed surface, which favors the pressing of a wiper blade on the glazed surface.
  • the part can comprise a first additional beam and a second additional beam.
  • the use of two additional beams increases the strength of the arm.
  • the two additional beams can be dedicated to reinforcing the arm against stresses in different directions.
  • the first additional beam can extend longitudinally above the main beam with respect to a glazed surface when the arm is in the operating position, in particular from the first end of the part or close to the first end of the room to the second end of the room.
  • the first additional beam thus allows the arm to be reinforced in the face of longitudinal stresses.
  • the connection with an arm drive element can cause such stresses, in particular when the connection comprises a spring.
  • the second additional beam may extend longitudinally on the side of the main beam, in particular from the first end of the part or close to the first end of the part, as far as the second end of the piece.
  • the second additional beam can extend longitudinally behind the main beam with respect to a downward sweeping direction of the arm, when the arm is in the operating position.
  • Such an additional beam in the lateral position makes it possible to reinforce the arm in the face of the longitudinal torsion and in the face of the stresses in the direction of sweeping of the arm.
  • the rear position of the second additional beam makes it possible to promote the aerodynamics of the arm when the shapes of the main beam and the additional beams are configured to fulfill an aerodynamic function.
  • the first additional beam can extend longitudinally above the second additional beam relative to a glazed surface when the arm is in the operating position.
  • the first additional beam can extend longitudinally next to the second additional beam with respect to a glazed surface when the arm is in the operating position.
  • the main beam, the first additional beam and/or the second additional beam extend in at least two distinct planes, and preferably in three distinct planes.
  • the separate planes are substantially parallel.
  • the main beam, the first additional beam and/or the second additional beam are offset transversely and/or vertically.
  • the main beam comprises a cross section whose surface is greater than that of the at least one additional beam.
  • the cross-sectional area of the main beam is two to three times greater than that of the at least one additional beam.
  • the main beam and the at least one additional beam are arranged so that the air circulates around each of them.
  • the at least one additional beam is arranged at a distance of at least 5mm from the main beam, preferably at least 6mm from the main beam.
  • the at least one additional beam is arranged at a distance of between 5mm and 25mm from the main beam, preferably at a distance of between 6mm and 20mm from the main beam.
  • the additional beam and the main beam can have cross sections in the shape of an inverted airplane wing.
  • the inverted airplane wing shape of the main beam may define a first orientation and the inverted airplane wing shape of the additional beam defines a second orientation, and the first and second orientations may be adapted to achieve negative arm lift.
  • Negative lift also called downforce in what follows, is thus improved, which promotes the pressing of a wiper blade on the glass surface.
  • a second aspect of the invention relates to an arm according to the first aspect of the invention in which the part is also made in one piece with at least one longitudinal channel able to ensure the reception of a cleaning fluid on the first end and to transport the cleaning fluid along the part.
  • the manufacture of the arm is simplified compared to the solutions of the prior art.
  • this makes it possible to avoid the assembly constraints intrinsic to solutions that use a plurality of elements to make the arm.
  • the arm can incorporate a function for transporting the cleaning fluid as well as a function for driving the wiper blade, by means of a single piece.
  • said at least one longitudinal channel may be formed by a cavity in the one-piece part.
  • said at least one longitudinal channel can be formed within the main beam.
  • the longitudinal channel is produced by the absence of material in the one-piece part, which is economical, easy to manufacture and improves the lightness of the arm.
  • the part can be made of plastic or metallic material.
  • the part has the rigidity required for a windscreen wiper arm, as well as improved lightness, in particular compared to metal arms comprising several added parts.
  • manufacture of an arm with a one-piece part can be carried out by three-dimensional printing. Such an embodiment is significantly simplified compared to the manufacture of the arms of the prior art which requires cutting, stamping, welding and/or crimping steps.
  • the one-piece part directly integrates the functions provided by the additional parts that were added to the arms according to the prior art, such as pipes, retaining clips, plastic cover, etc.
  • the part can comprise two longitudinal channels, each longitudinal channel being dedicated to one direction of sweeping of the arm, among an ascending direction and a descending direction.
  • the part may further comprise a receiving cannula for each longitudinal channel, the receiving cannula being formed on the first end and being capable of receiving the cleaning fluid.
  • a single piece ensures not only the transport but also the reception of the cleaning fluid.
  • a receiving cannula improves the tightness of the one-piece part.
  • the part may comprise at least one sub-channel between the longitudinal channel and an external surface of the part, the sub-channel being capable of projecting the cleaning fluid passing through the channel towards a sweeping zone of the brush wiping.
  • the one-piece part also makes it possible to perform the function of dispersing the cleaning fluid, by limiting the number of components associated with this function.
  • each sub-channel is shaped to receive at least one non-return valve, in particular by a groove obtained by localized widening of a transverse section of the sub-channel.
  • a non-return valve improves the tightness of the one-piece part, preventing cleaning fluid from flowing back into the longitudinal channel from the sub-channel.
  • the non-return valve also improves the response time of the fluid dispersion function, because the fluid is always available in the arm.
  • each sub-channel can be shaped to receive at least one nozzle element, in particular by a groove obtained by localized widening of a transverse section of the sub-channel. This function can be achieved in a simple way, with inexpensive manufacturing for example by inserting the check valve into the channel.
  • the arm may further comprise a spray element fixed opposite each sub-channel, on an exterior surface of the part, and each spray element may be welded to the exterior surface.
  • the longitudinal channel may be adapted to ensure the transport of the cleaning fluid from the first end to the second end.
  • This other embodiment makes it possible to perform the function of dispersing the cleaning fluid in the wiper blade.
  • the arm can thus comprise only the one-piece part, which simplifies its manufacture and its assembly.
  • the part may further comprise an outlet cannula on the second end, the outlet cannula being able to deliver the cleaning fluid transported in the longitudinal channel towards the brush.
  • a third aspect of the invention relates to a method of manufacturing an arm according to the first aspect of the invention, in which the part is obtained by three-dimensional printing.
  • a fourth aspect of the invention relates to a wiping system comprising an arm according to the first aspect of the invention, a drive device connected to the first end of the arm, a fixing device connected to the second end of the arm, the fixing device connecting the arm to a wiper blade of the system.
  • the wiping system 100 is able to be installed on a glazed surface of a vehicle, such as for example a windshield, a rear window or a window.
  • the wiper system comprises at least one arm 103, a wiper blade 105 attached to the arm 103 by a fixing device 104, and a drive device 101 for the arm 103.
  • the arm 103 comprises a one-piece part 106.
  • the arm 103 and the one-piece part 106 are one and the same entity and are combined.
  • the arm 103 can include other elements than the one-piece part 106.
  • the drive device 101 is configured to set the wiper blade 105 in motion via the arm 103, the wiper blade 105 being in contact with the glazed surface.
  • the movement of the arm 103 is typically a reciprocating movement which can be a linear and/or angular movement.
  • the upward sweep direction is a direction directed towards the roof of a motor vehicle when the wiper system is in the operating position and installed on such a vehicle .
  • the arm 103 keeps the wiper blade 105 in contact with the glazed surface.
  • the structure of the wiper blade 105 is not described further in the following, but no restrictions are attached thereto.
  • the wiper blade 105 may in particular comprise a body forming a support for a wiper blade capable of sweeping a glazed surface.
  • No restriction is moreover attached to the fixing device 104 which is able to allow the mechanical fixing of the wiper blade 105 to the arm 103.
  • the mechanical fixing can in particular be by clamping, by interlocking, or by any other means.
  • No restriction is moreover attached to the degrees of freedom allowed by the mechanical connection of the fixing device 104.
  • the wiping system 100 may further comprise a device 102 for conveying a cleaning fluid from a reservoir, not shown in the figure. (see Figures 8 to 13), to the arm 103.
  • the cleaning fluid is intended to be conveyed and dispersed on the glass surface and will be discussed further in the following.
  • the one-piece part 106 extends longitudinally so as to transmit the drive forces from the drive device 101 to the wiper blade 105, while ensuring that the wiper blade 105 remains pressed against the glazed surface.
  • the one-piece part 106 is connected by a first longitudinal end 110 to the drive device 101 and by a second longitudinal end 111 to the wiper blade 105 via the fixing device 104.
  • the one-piece part 106 comprises a main beam 120 and at least one additional beam 121.
  • the main beam 120 and the at least one additional beam 121, 122 are structural reinforcing elements , configured to increase the resistance of the arm to the mechanical stresses that the arm 103 undergoes during its operation in different directions.
  • the one-piece part 106 can be made of plastic or metallic material, and be produced by three-dimensional printing.
  • the one-piece part 106 comprises several additional beams, namely a first additional beam 121 and a second additional beam 122.
  • additional beams namely a first additional beam 121 and a second additional beam 122.
  • No restriction is attached to the number of additional beams according to the invention, which can be any number greater than or equal to 1.
  • the main beam 120 as well as the additional beams 121, 122 are arranged so that the air circulates around each of them.
  • the at least one additional beam 121, 122 is arranged at a distance of at least 5mm from the main beam 120, preferably at least 6mm from the main beam 120.
  • Each additional beam 121 or 122 extends longitudinally parallel to the main beam 120.
  • Each additional beam 121 or 122 can be connected to the main beam via its respective longitudinal ends, in particular close to the first and second ends 110 and 111 of the one-piece part 106.
  • the one-piece part 106 may comprise at least one transverse rib 123 transversely connecting the main beam 120 to an additional beam 121 or 122.
  • transverse rib is meant a rib in a direction different from the longitudinal direction in which extends mainly the main beam 120.
  • the transverse rib 123 can be inclined by more than 30° with respect to the longitudinal direction.
  • several ribs 123 are shown, with inclinations of the order of 60° with respect to the longitudinal direction.
  • the ribs 123 make it possible to improve the resistance to shocks and stresses of the arm 103, while allowing a piece 106 in one piece.
  • the ribs can have a lattice structure, which makes it possible to lighten them while retaining the mechanical advantages associated with the ribs.
  • the main beam and the additional beam can also have a lattice structure in order to lighten the arm.
  • the ribs 123 are regularly spaced along the length of the additional rib 121 or 122.
  • a single rib, or a pair of ribs is provided between the main beam 120 and an additional beam 121 or 122 in a vicinity of the middle of the additional beam 121 or 122.
  • the first additional beam 121 extends longitudinally above the main beam 120 with respect to a glazed surface when the wiper system is in the operating position.
  • the first additional beam 121 thus makes it possible to increase the resistance of the one-piece part 106 against the stresses which apply in a vertical direction substantially normal to the scanning plane of the arm 103, corresponding to the plane of the glazed surface.
  • Such constraints apply in particular when a user pulls on the wiper system 100 to move it away from the glass surface or due to the force applied by the arm on the wiper blade.
  • the second additional beam 122 extends longitudinally beside and/or behind the main beam with respect to an upward sweeping direction of the arm, when the wiper system is in the operating position.
  • the second additional beam 122 thus makes it possible to increase the resistance of the one-piece part 106 against torsional stresses along the longitudinal axis, and/or against lateral stresses along the scanning direction. Stresses in the sweeping direction may be due to solid deposits on the glass surface, for example snow, or when the vehicle is moving at high speed, whether the wiper system is moving or not.
  • the second additional beam 122 is located behind the main beam 120 with respect to the descending sweep direction 130.
  • Such an arrangement improves the aerodynamics of the arm 103 in the descending direction in which the arm faces the draught. air impacting the glazed surface when the glazed surface is a windscreen.
  • the first additional beam 121 extends longitudinally above and beside the second additional beam 122 with respect to a glazed surface when the arm 103 is in the operating position.
  • the main beam 120, the first additional beam 121 and the second additional beam 122 extend in at least three distinct planes.
  • the main beam 120, the first additional beam 121 and the second additional beam 122 are offset transversely and/or vertically relative to each other.
  • FIG. 1 There shows a cross section of a one-piece piece 106 of an arm 103 according to one embodiment of the invention.
  • the cross section is in a plane perpendicular to the longitudinal direction in which the one-piece part 106 mainly extends.
  • the cut of the corresponds to a longitudinal position close to the first end 110.
  • a similar section is obtained transversely to the second end 111.
  • the main beam 120 and the additional beams 121 and 122 are connected to a common core of the one-piece part 106.
  • the common core can be considered as part of the main beam 120.
  • a beam is said to be main when its cross section is of a greater surface than the other beam, or the other beams, which are then designated as additional.
  • the surface of the cross section of the main beam 120 can in particular be two to three times greater than those of the additional beams 121 and 122.
  • the main and additional beams can have inverted airplane wing shapes.
  • inverted aircraft wing can be provided as will be better understood on reading what follows, in particular the description of the .
  • the ribs 123 advantageously have a lattice structure making it possible to lighten the ribs 123 and therefore the arm 103, while providing mechanical reinforcement of the structure of the one-piece part 106.
  • a one-piece part 106 with such ribs 123 can also be produced by three-dimensional printing.
  • the three arms are subjected to the same longitudinal constraint.
  • a longitudinal constraint is generally applied by a spring ensuring the connection between the arm 103 and the drive device 101 at the level of the first end 110.
  • Box 401 shows an arm according to the prior art with a steel casing.
  • Such an arm has a mass of the order of 336 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 0.6 mm and a maximum pressure per unit area of the order of 964 MPa. The maximum pressure is visible and indicated near the first end. Such pressure is greater than the yield strength of steel, which is 200 MPa. Thus, the applied stress leads to the breakage of the arm of box 401.
  • Box 402 shows an arm with a single piece of plastic material, such as PA11 for example, comprising a single beam.
  • a single piece of plastic material such as PA11 for example
  • Such an arm has a mass of 111 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 16mm and a maximum pressure per unit area of 99 MPa.
  • the maximum pressure is visible and indicated at the level of the first end 110, more precisely at the level of ears allowing a connection with the driving device 101.
  • the maximum pressure is higher than the elastic limit of the PA11, which is 45 MPa, and the stress applied leads to the breakage of the arm, at the level of the lugs of the first end 110.
  • Box 403 shows an arm comprising a one-piece piece 106 made of a plastic material, such as PA11 for example, comprising a main beam and two additional beams, according to one embodiment of the invention.
  • a plastic material such as PA11 for example
  • Such an arm has a mass of 145 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 3.7 mm and a maximum pressure per unit area of the order of 23 MPa.
  • the maximum pressure is lower than the elastic limit of PA11, which is 45 MPa, and the stress applied does not lead to the breakage of the arm.
  • the arm 103 according to the invention thus allows greater resistance to longitudinal stresses, with less mass, compared to the solution of the prior art of box 401. What is more, the manufacture of the arm 103 is simplified and lower costs.
  • the three arms are subjected to the same lateral constraint.
  • the term lateral stress refers to a stress applied perpendicularly to the sweeping direction of the arm 103.
  • Such a lateral stress is generally applied by solid elements on the glazed surface, such as snow for example, which exert a stress on the broom 105 which transmits the stress to the arm via the fixing device. They thus involve lateral efforts as well as torsion on the arms.
  • Box 501 shows an arm according to the prior art with a steel casing, similar to the arm of box 401 of the previous figure.
  • such an arm has a mass of the order of 336 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 1.3 mm and a maximum pressure per unit area of the order of 157 MPa.
  • the maximum pressure is indicated near the second end 111.
  • Such a pressure is lower but close to the elastic limit of steel, which is 200 MPa.
  • Box 502 shows an arm with a single piece of plastic material, such as PA11 for example, comprising a single beam, similar to the arm of box 402 in the previous figure.
  • a single piece of plastic material such as PA11 for example
  • Such an arm has a mass of 111 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 51 mm and a maximum pressure per unit area of 195 MPa.
  • the maximum pressure is visible and indicated at the level of the first end 110, in particular of the lugs, but also in the middle of the beam and at the level of the second end, i.e. near the connection with the broom 105.
  • the maximum pressure is greater than the yield strength of PA11, which is 45 MPa, and the stress applied leads to the breakage of the arm, possibly in several places.
  • Box 503 shows an arm comprising a one-piece piece 106 made of a plastic material, such as PA11 for example, comprising a main beam and two additional beams, according to one embodiment of the invention.
  • a plastic material such as PA11 for example
  • Such an arm has a mass of 145 grams, undergoes a maximum deformation of the order of 14 mm and a maximum pressure per unit area of 112 MPa.
  • the maximum pressure is only located at the level of the ears, and no longer in the middle of the main beam or of the second end 111. It is thus made possible, by reinforcing the ears, to allow resistance to lateral stresses similar to the solution of the prior art, with a reduced mass and a simpler and less expensive manufacture. No restrictions are attached to the ear reinforcement elements, which are well known to those skilled in the art.
  • An airplane wing shape mainly comprises two curves 620 and 621 which define an orientation axis 610 of the airplane wing. As mentioned above, such shapes are preferably used to conform the cross sections of the main beam 120 and of the additional beams 121 and 122.
  • the airplane wing shapes of the are carrying.
  • An inverted airplane shape is achieved by vertically mirroring the airplane wing shape shown in the .
  • Such an inversion makes it possible to promote a negative lift, or downforce, and thus allows the pressing of the wiper blade on the glazed surface.
  • Shapes 601 and 602 are possible, and can be chosen according to the constraints applying to the wiping system 100, according to the number of additional beams and other technical constraints in particular. Shapes 601 and 602 are chosen in particular to improve the aerodynamics of the one-piece part 106 and to promote its downforce. A high downforce value keeps wiper blade 105 pressed against the glass surface.
  • the beams 120, 121 and 122 all have inverted airplane wing shapes, which thus define respective orientations of the beams.
  • the main beam 120 has a first orientation 700
  • the first additional beam 121 has a second orientation 701
  • the second additional beam 122 has a third orientation 702.
  • angles between the orientations 700, 701 and 702 can be defined according to the number of additional beams, their shapes and other technical constraints in particular.
  • the angles between the orientations 700, 701 and 702 are chosen in particular in order to improve the aerodynamics of the one-piece part 106 and to promote its downforce.
  • the angle between the orientations of the main beam and the additional beam is defined according to the aforementioned constraints.
  • the respective orientations of the beams of the one-piece part 106 according to the invention can be determined so as to allow a negative lift, or downforce, of the one-piece part 106, thus favoring the pressing of the broom 105 on the glazed surface.
  • the one-piece part 106 forms a single part that cannot be separated without causing the deterioration of at least one of the components that constitute it.
  • the components of one-piece piece 106 are made of the same material(s). This part is therefore different from elements added by welding, gluing, clipping, force insertion or other method.
  • the one-piece part 106 is made from a manufacturing process using at least one synthetic material, such as a plastic or metallic material.
  • the process for manufacturing the one-piece part 106 includes a step of three-dimensional printing by additive layers.
  • the entire one-piece part 106 is produced by three-dimensional printing using additive layers.
  • the one-piece piece further comprises at least one longitudinal channel able to ensure the reception of a cleaning fluid on the first end 110 and to transport the cleaning fluid along the one-piece piece 106 The cleaning fluid thus transported is then projected, either by the arm 103, or by the wiper blade 105.
  • said at least one longitudinal channel is arranged within the main beam (120).
  • the manufacture of a one-piece part is simplified.
  • the one-piece piece 106 can be made of plastic or metallic material and be produced by three-dimensional printing.
  • the manufacturing costs are thus reduced, the manufacturing process is simplified, while making it possible to perform the function of transporting the cleaning fluid without requiring any additional part.
  • Most of the disadvantages of the prior art are thus overcome.
  • the longitudinal channel can be formed by a cavity in the one-piece part 106.
  • the channel is not an additional part, but is obtained by forming a cavity by absence of material.
  • the one-piece part can comprise two channels, each channel being dedicated to a direction of sweeping of the arm 103 and of the wiper blade 105, among an ascending direction and a descending direction.
  • An upward direction may correspond to a sweeping movement from the bonnet of the vehicle towards the roof, when the glazed surface is a windshield. It is thus ensured that the projection of the cleaning fluid is always in front of the wiper blade. It is thus made possible to improve the visibility of the driver through the glazed surface and to make sweeping by the wiper blade 105 more effective.
  • the first end 110 of the one-piece part 106 can be connected to the drive device 101 via a drive means comprising a spring 200. No restriction is attached to the drive means, the example spring 200 given for illustrative purposes only.
  • the one-piece piece 106 may further comprise a receiving cannula for each longitudinal channel of the one-piece piece 106.
  • the one-piece piece 106 comprises two longitudinal channels. Therefore, the represents two receiving cannulas 201.1 and 201.2.
  • Each receiving cannula 201.1 and 201.2 is formed on the first end 110 and is able to receive the cleaning fluid, for example by connecting the routing device 102 shown in the figure. .
  • Two routing devices 102 can thus be provided to connect each receiving cannula 201.1 and 201.2 to the reservoir of cleaning fluid.
  • Each receiving cannula 201.1 or 201.2 can thus have a shape complementary to the routing device 102, in particular an outlet of the routing device 102.
  • the receiving cannula 201.1 or 201.2 may have a cylindrical shape with a radius equal to or slightly greater than an internal radius of the routing device.
  • the routing device 102 can be deformed to enclose the receiving cannula, thus sealing the connection.
  • Other solutions can be envisaged for connecting the routing device 102 to the receiving cannula 201.1 or 201.2. The present invention is thus not limited to the example of the .
  • the receiving cannulas 201.1 and 201.2 may in particular have a cylindrical shape with a narrowing section so as to facilitate insertion into a tubular routing device 102 .
  • the section size of the receiving cannulas 201.1 and 201.2 may be constant.
  • the cross section is a section in a plane perpendicular to the longitudinal direction in which the one-piece part 106 mainly extends.
  • the cross section thus represents a section of the one-piece part 106 according to the first embodiment of the invention.
  • the one-piece part 106 of the arm 103 ensures the transport of the cleaning fluid from the first end 110 to the second end 111 located on the wiper blade side 105 According to this first embodiment, it is the wiper blade 105 which performs the function of spraying, or dispersing, the cleaning fluid on the glazed surface.
  • the one-piece part thus makes it possible to transport the cleaning fluid to the wiper blade 105, without the need to add parts to the arm 103.
  • each cross-section of the one-piece part is similar to the cross-section illustrated on the , with at least one longitudinal channel 301.1.
  • two longitudinal channels 301.1 and 301.2 have been represented, in accordance with the explanations previously given.
  • the shape of the section of the one-piece part may vary according to the longitudinal position considered.
  • the one-piece part 106 may have a cross section in the shape of an inverted airplane wing, as shown on the .
  • the shape of the channels 301.1 and 301.2 is circular in the figures. However, it should be noted that no restriction is attached to the shape of the channels 301.1 and 301.2 which can be of any geometric or irregular shape, in order to facilitate the production of the one-piece part 106.
  • the channels 301.1 and 301.2 can be oblong.
  • the one-piece piece 106 may further comprise an outlet cannula 401.1, or two outlet cannulas 401.1 and 401.2, on or near the second end 111.
  • another delivery device 102 can be provided to be fixed on the outlet cannula and to be connected to the wiper blade 105. If two cannulas of output 401.1 and 401.2 are provided on the one-piece part 106, two other routing devices can connect the output nozzles 401.1 and 401.2 to the wiper blade 105.
  • outlet cannulas 401.1 and 401.2 may be identical to the receiving cannulas 201.1 and 201.2 or which may differ from the receiving cannulas 201.1 and 201.2.
  • the outlet cannulas 401.1 and 401.2 may in particular have a cylindrical shape with a narrowing section so as to facilitate insertion into a tubular delivery device. Alternatively, the section size may be constant.
  • Figures 11, 12a, 12b and 13 show a one-piece part 106 of an arm 103 according to a second embodiment of the invention.
  • the arm 103 which is in charge of the function of sprinkling, or dispersing, the cleaning fluid on the glass surface.
  • the section of the is identical to that of the in terms of its shape, can have one or more longitudinal channels 301.1 and 301.2, but also comprises, at certain longitudinal positions, at least one sub-channel 501.1.
  • the one-piece part 106 can comprise at least one sub-channel per longitudinal channel, ie at least two sub-channels 501.1 and 501.2 at a given longitudinal position.
  • the subchannels 501.1 and 501.2 may be at distinct given longitudinal positions, in which case they are not visible on the same transverse section.
  • the longitudinal position can be marked with respect to the distance to the first end 110 or to the second end 111.
  • the sub-channels 501.1 and 501.2 are represented at the same longitudinal position, and therefore are visible on the same transverse section. No restriction is attached to the position of the longitudinal position at which the 501.1 and 501.2 subchannels are.
  • the longitudinal position of the sub-channels 501.1 and 501.2 can for example be close to the middle of the length of the one-piece piece, or between the middle and three quarters of the length starting from the first end 110.
  • the longitudinal position can be between three quarters of the length starting from the first end 110, and the second end 111.
  • the longitudinal position can in particular be close to the second end.
  • sub-channels 501.1 and 501.2 can be provided per longitudinal channel 301.1 and 301.2, at different longitudinal positions, so as to improve the dispersion of the cleaning fluid.
  • Each sub-channel is adapted to connect a longitudinal channel to the outer surface of the one-piece part 106, so as to allow the dispersion of the cleaning fluid circulating in the longitudinal channel, outside the one-piece part 106.
  • each sub-channel may have a cylindrical cross-section, and may have a profile as shown in the following figures. In its length, the sub-channel therefore extends from the longitudinal channel 301.1 or 301.2 to the outer surface of the one-piece part 106.
  • the shape of the sub-channels 501.1 and 501.2 is circular in the figures. However, it should be noted that no restriction is attached to the shape of the sub-channels 501.1 and 501.2 which can be of any geometric or irregular shape, in order to facilitate the production of the one-piece part 106.
  • the 501.1 and 501.2 subchannels can be oblong in shape.
  • the sub-channels 501.1 and 501.2 can have diameters smaller than the diameters of the longitudinal channels 301.1 and 301.2.
  • the sub-channels 501.1 and 501.2 open out at distinct positions from the outer surface of the one-piece part, so as to disperse the cleaning fluid always in front of the wiper blade 105, as previously explained.
  • the forward position of the wiper blade 105 indeed varies depending on whether the arm 103 has an upward movement or a downward movement. The efficiency associated with cleaning the glass surface is thus improved.
  • the one-piece part 106 ensures the transport of the cleaning fluid longitudinally, but not necessarily as far as the second end 111, since it is not necessary to deliver the cleaning fluid. cleaning with a wiper 105.
  • the sub-channel 501 of the one-piece part 106 comprises a first groove 601 and a second groove 602 at different longitudinal positions. As a reminder, the sub-channel 501 extends in length from the longitudinal channel 301.1 to the outer surface of the one-piece part 106.
  • the first groove 601 is located on the side of the longitudinal channel 301.1 while the second groove 602 is located on the side of the outer surface of the one-piece part 106.
  • the dispersion of the cleaning fluid takes place from right to left in FIGS. 12a and 12b.
  • groove is meant any local variation in the diameter of the subchannel 501, including local enlargement, over a given length.
  • the enlargement can be constant and discontinuous as for groove 601 or can be variable and continuous as for the second groove 602.
  • the first groove 601 is in particular shaped to accommodate, by insertion into the one-piece part 106, at least one non-return valve 610. No restriction is attached to the shape of the non-return valve 610.
  • the check valve 610 may comprise a cylindrical part and a conical part. Check valve 610 allows cleaning fluid to be admitted from the longitudinal channel to subchannel 501 while preventing cleaning fluid from returning to the longitudinal channel once it has been admitted to the subchannel. 501.
  • the second groove 602 is shaped to accommodate, by insertion into the one-piece part 106, a nozzle element 611.
  • the function of the nozzle element 611 is to facilitate the dispersion of the cleaning fluid towards the glass surface. In particular, it improves the precision associated with the dispersion of the cleaning fluid.
  • the nozzle element 611 can have the shape of a pierced ball, with an internal channel of small diameter compared to the diameter of the section of the sub-channel 501.
  • the check valve 610 is inserted before the nozzle element 611.
  • the sub-channel 501 has a constant section between the longitudinal channel and the outer surface of the one-piece part 106.
  • An additional nozzle element 710 is attached to the one-piece part 106 in the arm 103 facing the sub-channel 501, so to project the cleaning fluid from the sub-channel 501 towards the glazed surface.
  • the nozzle element 710 makes it possible to facilitate the dispersion of the cleaning fluid towards the glass surface and to improve the precision associated with the dispersion of the cleaning fluid.
  • the nozzle element 710 can be fixed by welding 712, in particular by ultrasonic welding, to the outer surface of the one-piece part 106, which simplifies the manufacture of the arm 103 according to the second embodiment of the invention.
  • the nozzle element 710 can comprise an intake surface capable of being placed against the one-piece part 106, the intake surface having an internal diameter greater than the diameter of the sub-channel 501 so as to facilitate the admission of the cleaning fluid. from subchannel 501.
  • the sprinkler element 710 further includes a dispersion section 711, with a narrowing of the sprinkler element 710 section so as to facilitate dispersion towards the glazed surface.
  • the nozzle element 710 may further comprise a groove capable of receiving a non-return valve 720 by insertion.
  • the non-return valve 720 may have a shape similar to that of the non-return valve 610 presented with reference to .
  • Figures 12a and 12b has the advantage of limiting the number of additional elements as well as the manufacture of the arm according to the second embodiment of the invention.
  • the solidity of the arm is improved, since this example avoids attaching additional elements to the outer surface of the one-piece part 106.
  • the example of the has the advantage of simplifying the production of the one-piece part, according to the second embodiment of the invention.
  • the one-piece part 106 forms a single part that cannot be separated without causing the deterioration of at least one of the components that constitute it.
  • the components of one-piece piece 106 are made of the same material(s). This part is therefore different from elements added by welding or gluing.
  • the one-piece part 106 is made from a manufacturing process using at least one synthetic material, such as a plastic material, or a metallic material.
  • the process for manufacturing the one-piece part 106 includes a step of three-dimensional printing by additive layers.
  • the entire one-piece part 106 is produced by three-dimensional printing using additive layers.

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Abstract

La présente invention concerne un bras (103) de système d'essuyage (100) comprenant une pièce (106) s'étendant longitudinalement, la pièce étant configurée pour être reliée par une première extrémité (110) à un dispositif d'entraînement (101) du bras et par une deuxième extrémité (111) à un dispositif de fixation (104) du bras à un balai d'essuyage (105). La pièce comprenant une poutre principale (120) s'étendant dans la direction longitudinale et au moins une poutre additionnelle (121; 122) s'étendant dans la direction longitudinale. La pièce est en outre monobloc et peut être fabriquée par impression tridimensionnelle.

Description

Bras monobloc de système d’essuyage comprenant plusieurs poutres longitudinales
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes d’essuyage de véhicules. Plus particulièrement, l’invention concerne un bras apte à entraîner un balai d’essuyage.
La visibilité au travers des surfaces vitrées d’un véhicule, notamment le pare-brise avant ou la lunette arrière, est un élément essentiel pour qu’un utilisateur puisse conduire en toute sécurité le véhicule. Selon les conditions environnementales, ces surfaces vitrées s’encrassent plus ou moins vite avec pour conséquence une dégradation de la visibilité au travers de ces surfaces vitrées. Il est donc important de pouvoir les nettoyer même lorsque le véhicule est utilisé.
Un bras de système d’essuyage selon l’art antérieur peut comprendre un carter en métal, acier par exemple, sur lequel est monté un capot en plastique avec un double tuyau dédié au transport d’un fluide de nettoyage.
Le capot en plastique sert à fermer le bras, à protéger mécaniquement le double tuyau et à améliorer la performance aérodynamique. Toutefois, un tel bras est lourd, du fait de l’utilisation de métal, et peu optimisé quant à son process de fabrication, qui requiert des étapes d’emboutissage et d’injection notamment.
La présente invention a pour objectif de palier au moins l’un des inconvénients précités et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un nouveau type de bras permettant à la fois une fabrication aisée, une plus grande légèreté et une solidité permettant de répondre aux contraintes auxquelles sont soumis le bras, ainsi qu’une bonne performance aérodynamique.
La présente invention propose un bras de système d’essuyage comprenant une pièce s’étendant longitudinalement, la pièce étant configurée pour être reliée par une première extrémité à un dispositif d’entraînement du bras et par une deuxième extrémité à un dispositif de fixation du bras à un balai d’essuyage, la pièce comprenant une poutre principale s’étendant dans la direction longitudinale. Selon l’invention, la pièce est monobloc et la pièce comprend en outre au moins une poutre additionnelle s’étendant dans la direction longitudinale.
Une pièce monobloc permet de simplifier le processus de fabrication en ce qu’il ne requiert aucune étape d’assemblage. La pièce peut notamment être réalisée par impression tridimensionnelle qui emploie des matériaux légers, tels que du plastique par exemple, ou des matériaux métalliques, tels que l’acier, l’aluminium, le titane, etc. En outre, le fait de comprendre deux poutres permet d’augmenter la résistance du bras aux contraintes mécaniques que le bras subit durant son fonctionnement.
Par « poutre », il est entendu un élément structurel de renfort. Cet élément structurel de renfort permet d’augmenter la résistance du bras aux contraintes mécaniques que le bras subit durant son fonctionnement selon la direction longitudinale et/ou la direction transversale et/ou la direction verticale.
Ainsi, la poutre principale et l’au moins une poutre additionnelle sont des éléments structurels de renfort, configurés pour augmenter la résistance du bras aux contraintes mécaniques que le bras subit durant son fonctionnement selon la direction longitudinale et/ou la direction transversale et/ou la direction verticale.
Selon un mode de réalisation, la poutre additionnelle et la poutre principale peuvent s’étendre longitudinalement de manière sensiblement parallèle entre elles.
La poutre additionnelle permet ainsi de renforcer longitudinalement et/ou transversalement et/ou verticalement le bras.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une poutre additionnelle et la poutre principale sont décalées transversalement et/ou verticalement.
Selon un mode de réalisation, la poutre additionnelle peut être reliée à la poutre principale par deux extrémités longitudinales de la poutre additionnelle, notamment à proximité des première et deuxième extrémités de la pièce monobloc.
Un tel mode de réalisation améliore la solidité associée à la jonction entre la poutre principale et la poutre additionnelle. Elle permet notamment de prévoir un tronc commun dont émergent la poutre principale et la poutre additionnelle.
Le tronc commun peut être considéré comme faisant partie de la poutre principale.
En complément, la poutre additionnelle peut en outre être reliée à la poutre principale par au moins une nervure transversale.
Une nervure permet de renforcer la rigidité de la pièce monobloc, et d’éviter des déformations lorsque le bras est soumis à des contraintes.
La nervure transversale peut avoir une structure lattice.
Une telle structure permet le renforcement de la solidité du bras tout en minimisant l’ajout de matière. Un bon compromis entre masse et solidité est ainsi assuré.
Selon un mode de réalisation, la poutre principale peut être plus proche d’une surface vitrée que la poutre additionnelle, lorsque le bras du système d’essuyage est en position de fonctionnement.
Le centre de gravité du bras est ainsi proche de la surface vitrée, ce qui favorise le plaquage d’un balai d’essuyage sur la surface vitrée.
Selon un mode de réalisation, la pièce peut comprendre une première poutre additionnelle et une deuxième poutre additionnelle.
L’utilisation de deux poutres additionnelles permet d’augmenter la solidité du bras. En particulier, les deux poutres additionnelles peuvent être dédiées à renforcer le bras face à des contraintes selon des directions différentes.
En complément, la première poutre additionnelle peut s’étendre longitudinalement au-dessus de la poutre principale par rapport à une surface vitrée lorsque le bras est en position de fonctionnement, notamment de la première extrémité de la pièce ou à proximité de la première extrémité de la pièce jusqu’à la deuxième extrémité de la pièce.
La première poutre additionnelle permet ainsi le renforcement du bras face aux contraintes longitudinales. En particulier, la liaison avec un élément d’entrainement du bras peut provoquer de telles contraintes, notamment lorsque la liaison comprend un ressort.
Selon un mode de réalisation, la deuxième poutre additionnelle peut s’étendre longitudinalement sur le côté de la poutre principale, notamment de la première extrémité de la pièce ou à proximité de la première extrémité de la pièce, jusqu’à la deuxième extrémité de la pièce.
Selon un mode de réalisation, la deuxième poutre additionnelle peut s’étendre longitudinalement en arrière de la poutre principale par rapport à un sens de balayage descendant du bras, lorsque le bras est en position de fonctionnement.
Une telle poutre additionnelle en position latérale permet de renforcer le bras face aux torsions longitudinales et face aux contraintes selon la direction de balayage du bras. Qui plus est, la position en arrière de la deuxième poutre additionnelle permet de favoriser l’aérodynamisme du bras lorsque les formes de la poutre principale et des poutres additionnelles sont configurées pour remplir une fonction aérodynamique.
Selon un mode de réalisation, la première poutre additionnelle peut s’étendre longitudinalement au-dessus de la deuxième poutre additionnelle par rapport à une surface vitrée lorsque le bras est en position de fonctionnement.
Selon un mode de réalisation, la première poutre additionnelle peut s’étendre longitudinalement à côté de la deuxième poutre additionnelle par rapport à une surface vitrée lorsque le bras est en position de fonctionnement.
Selon un mode de réalisation, la poutre principale, la première poutre additionnelle et/ou la deuxième poutre additionnelle s’étendent dans au moins deux plans distincts, et de préférence dans trois plans distincts.
Selon un mode de réalisation, les plans distincts sont sensiblement parallèles.
Selon un mode de réalisation, la poutre principale, la première poutre additionnelle et/ou la deuxième poutre additionnelle sont décalées transversalement et/ou verticalement.
Selon un mode de réalisation, la poutre principale comprend une section transversale dont la surface est supérieure à celle de l’au moins une poutre additionnelle.
Selon un mode de réalisation, la surface de la section transversale de la poutre principale est deux à trois fois supérieure à celle de l’au moins une poutre additionnelle.
Selon un mode de réalisation, la poutre principale et l’au moins une poutre additionnelle sont agencées de sorte que l’air circule autour de chacune d’elles.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une poutre additionnelle est agencée à une distance d’au moins 5mm de la poutre principale, de préférence d’au moins 6mm de la poutre principale.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une poutre additionnelle est agencée à une distance comprise entre 5mm et 25mm de la poutre principale, de préférence à une distance comprise entre 6mm et 20mm de la poutre principale.
Selon un mode de réalisation, la poutre additionnelle et la poutre principale peuvent avoir des sections transversales en formes d’aile d’avion inversée.
De telles formes permettent d’améliorer l’aérodynamisme du bras. En effet, la fonction aérodynamique est permise par une prise en compte combinée de la position relative des poutres et de leurs formes.
En complément, la forme d’aile d’avion inversée de la poutre principale peut définir une première orientation et la forme d’aile d’avion inversée de la poutre additionnelle définit une deuxième orientation, et les première et deuxième orientations peuvent être aptes à réaliser une portance négative du bras.
La portance négative, aussi appelée déportance dans ce qui suit, est ainsi améliorée, ce qui favorise le plaquage d’un balai d’essuyage sur la surface vitrée.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un bras selon le premier aspect de l’invention dans lequel la pièce est en outre monobloc avec au moins un canal longitudinal apte à assurer la réception d’un fluide de nettoyage sur la première extrémité et à transporter le fluide de nettoyage le long de la pièce.
Ainsi, la fabrication du bras est simplifiée par rapport aux solutions de l’art antérieur. Cela permet notamment d’éviter les contraintes d’assemblage intrinsèques aux solutions qui utilisent une pluralité d’éléments pour réaliser le bras. De plus, le bras peut incorporer une fonction de transport du fluide de nettoyage de même qu’une fonction d’entraînement du balai d’essuyage, au moyen d’une seule pièce.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un canal longitudinal peut être formé par une cavité dans la pièce monobloc.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un canal longitudinal peut être formé au sein de la poutre principale.
Ainsi, le canal longitudinal est réalisé par absence de matériau dans la pièce monobloc, ce qui est économique, facile à fabriquer et améliore la légèreté du bras.
Selon un mode de réalisation, la pièce peut être en matériau plastique ou métallique.
Ainsi, la pièce possède la rigidité requise pour un bras d’essuie-glace, de même qu’une légèreté améliorée, notamment par rapport à des bras métalliques comprenant plusieurs pièces rapportées. En outre, la fabrication d’un bras avec une pièce monobloc peut être réalisée par impression tridimensionnelle. Une telle réalisation est nettement simplifiée comparativement à la fabrication des bras de l’art antérieur qui requiert des étapes de découpe, d’emboutissage, de soudage et/ou de sertissage. En effet, la pièce monobloc intègre directement les fonctions apportées par les pièces additionnelles qui étaient ajoutées aux bras selon l’art antérieur, telles que des tuyaux, clips de maintien, cache plastique...
Selon un mode de réalisation, la pièce peut comprendre deux canaux longitudinaux, chaque canal longitudinal étant dédié à un sens de balayage du bras, parmi un sens ascendant et un sens descendant.
Ainsi, il est rendu possible de projeter le fluide de nettoyage en avant du balai d’essuyage, et ce quel que soit le sens de balayage du balai et du bras. L’efficacité associée au nettoyage d’une surface vitrée est ainsi améliorée.
Selon un mode de réalisation, la pièce peut comprendre en outre une canule de réception pour chaque canal longitudinal, la canule de réception étant formée sur la première extrémité et étant apte à recevoir le fluide de nettoyage.
Ainsi, une seule pièce permet d’assurer non seulement le transport mais également la réception du fluide de nettoyage. Une canule de réception permet d’améliorer l’étanchéité de la pièce monobloc.
Selon un mode de réalisation, la pièce peut comprendre au moins un sous-canal entre le canal longitudinal et une surface externe de la pièce, le sous-canal étant apte à projeter le fluide de nettoyage traversant le canal vers une zone de balayage du balai d’essuyage.
Ainsi, la pièce monobloc permet en outre de réaliser la fonction de dispersion du fluide de nettoyage, en limitant le nombre de composants associés à cette fonction.
En complément, chaque sous-canal est conformé pour recevoir au moins un clapet anti-retour, notamment par une gorge obtenue par élargissement localisé d’une section transverse du sous-canal.
Un clapet anti-retour permet d’améliorer l’étanchéité de la pièce monobloc, en évitant que du fluide de nettoyage ne remonte dans le canal longitudinal depuis le sous-canal. Le clapet anti-retour permet en outre d’améliorer le temps de réponse de la fonction de dispersion du fluide, car le fluide reste toujours disponible dans le bras.
En complément ou en variante, chaque sous-canal peut être conformé pour recevoir au moins un élément gicleur, notamment par une gorge obtenue par élargissement localisé d’une section transverse du sous-canal. Cette fonction peut être réalisée de manière simple, avec une fabrication peu coûteuse par exemple en insérant le clapet anti-retour dans le canal.
Alternativement, le bras peut comporter en outre un élément gicleur fixé en regard de chaque sous-canal, sur une surface extérieure de la pièce, et chaque élément gicleur peut être soudé à la surface extérieure.
La fabrication de la pièce monobloc est ainsi simplifiée.
Selon un autre mode de réalisation, le canal longitudinal peut être apte à assurer le transport du fluide de nettoyage de la première extrémité à la deuxième extrémité.
Cet autre mode de réalisation permet de réaliser la fonction de dispersion du fluide de nettoyage dans le balai d’essuyage. Le bras peut ainsi ne comprendre que la pièce monobloc, ce qui simplifie sa fabrication et son assemblage.
En complément, la pièce peut comprendre en outre une canule de sortie sur la deuxième extrémité, la canule de sortie étant apte à délivrer le fluide de nettoyage transporté dans le canal longitudinal vers le balai.
L’étanchéité de la pièce monobloc est ainsi améliorée, sans nécessiter d’élément additionnel.
Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un bras selon le premier aspect de l’invention, dans lequel la pièce est obtenue par impression tridimensionnelle.
Un quatrième aspect de l’invention concerne un système d’essuyage comprenant un bras selon le premier aspect de l’invention, un dispositif d’entraînement relié à la première extrémité du bras, un dispositif de fixation relié à la deuxième extrémité du bras, le dispositif de fixation reliant le bras à un balai d’essuyage du système.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
La illustre un système d’essuyage pour véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention ;
La illustre une section transversale d’une pièce monobloc de bras de système d’essuyage selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention ;
La illustre des nervures joignant des poutres d’un bras de système d’essuyage selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention ;
La illustre une comparaison des solidités respectives de bras de l’art antérieur et selon l’invention, face à des contraintes longitudinales ;
La illustre une comparaison des solidités respectives de bras de l’art antérieur et selon l’invention, face à des contraintes latérales ;
La illustre des formes de sections transversales de poutres d’un bras de système d’essuyage selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention ;
La présente les orientations respectives de poutres d’un bras de système d’essuyage selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
La illustre une première extrémité d’une pièce monobloc de bras de système d’essuyage selon des modes de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La illustre une coupe transversale d’une pièce monobloc d’un bras selon un premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La illustre une deuxième extrémité d’une pièce monobloc de bras de système d’essuyage selon le premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La illustre une coupe transversale d’une pièce monobloc d’un bras de système d’essuyage selon un deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La présente une coupe longitudinale d’un sous-canal d’une pièce monobloc d’un bras de système d’essuyage selon le deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La présente la même coupe que la , mais dans laquelle des éléments additionnels sont incorporés dans la pièce monobloc, selon le deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention ;
La présente une coupe longitudinale d’une variante d’un sous-canal du bras de système d’essuyage selon le deuxième mode du deuxième aspect de l’invention.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Il est également à noter que, sur l’ensemble des figures, les éléments similaires et/ou remplissant la même fonction sont indiqués par la même numérotation.
La illustre un système d’essuyage 100 selon un mode de réalisation de l’invention. Le système d’essuyage 100 est apte à être installé sur une surface vitrée d’un véhicule, comme par exemple un pare-brise, une lunette arrière ou une vitre.
Le système d’essuyage comporte au moins un bras 103, un balai d’essuyage 105 attaché au bras 103 par un dispositif de fixation 104, et un dispositif d’entraînement 101 du bras 103.
Selon l’invention, le bras 103 comprend une pièce monobloc 106. Sur la , le bras 103 et la pièce monobloc 106 sont une seule et même entité et sont confondus. Toutefois, le bras 103 peut comprendre d’autres éléments que la pièce monobloc 106.
Le dispositif d’entrainement 101 est configuré pour mettre en mouvement le balai d’essuyage 105 via le bras 103, le balai d’essuyage 105 étant en contact avec la surface vitrée. Le mouvement du bras 103 est typiquement un mouvement de va-et-vient qui peut être un mouvement linéaire et/ou angulaire.
La définit notamment un sens de balayage descendant 130 et un sens de balayage ascendant 131. Le sens de balayage ascendant est un sens dirigé vers le toit d’un véhicule automobile lorsque le système d’essuyage est en position de fonctionnement et installé sur un tel véhicule.
Le bras 103 permet de maintenir le balai d’essuyage 105 en contact avec la surface vitrée.
La structure du balai d’essuyage 105 n’est pas décrite davantage dans ce qui suit, mais aucune restriction n’y est attachée. Le balai d’essuyage 105 peut notamment comprendre un corps formant support à une lame d’essuyage apte à balayer une surface vitrée.
Aucune restriction n’est par ailleurs attachée au dispositif de fixation 104 qui est apte à permettre la fixation mécanique du balai d’essuyage 105 au bras 103. La fixation mécanique peut notamment être par serrage, par emboîtement, ou par tout autre moyen. Aucune restriction n’est par ailleurs attachée aux degrés de liberté permis par la liaison mécanique du dispositif de fixation 104.
Le système d’essuyage 100 selon l’invention peut comprendre en outre un dispositif d’acheminement 102 d’un fluide de nettoyage depuis un réservoir, non représenté sur la (voir figures 8 à 13), vers le bras 103. Le fluide de nettoyage est destiné à être acheminé et dispersé sur la surface vitrée et sera discuté davantage dans ce qui suit.
Comme représenté sur la , la pièce monobloc 106 s’étend longitudinalement de manière à transmettre les efforts d’entraînement depuis le dispositif d’entraînement 101 au balai d’essuyage 105, tout en assurant que le balai d’essuyage 105 reste plaqué contre la surface vitrée. A cet effet, la pièce monobloc 106 est reliée par une première extrémité longitudinale 110 au dispositif d’entraînement 101 et par une deuxième extrémité longitudinale 111 au balai d’essuyage 105 via le dispositif de fixation 104.
Selon l’invention, la pièce monobloc 106 comprend une poutre principale 120 et au moins une poutre additionnelle 121. Le fait d’utiliser deux poutres, combiné au fait d’utiliser des matériaux légers et une fabrication par impression tridimensionnelle, permet d’alléger d’une part le bras 103 tout en permettant de renforcer la tenue aux contraintes mécaniques qui s’appliquent sur le bras 103. En effet, la poutre principale 120 et l’au moins une poutre additionnelle 121, 122 sont des éléments structurels de renfort, configurés pour augmenter la résistance du bras aux contraintes mécaniques que le bras 103 subit durant son fonctionnement selon différentes directions.
Enfin, de tels avantages sont permis avec une unique pièce 106, ce qui simplifie sa fabrication et diminue ses coûts de production. Par exemple, la pièce monobloc 106 peut être en matériau plastique ou métallique, et être réalisée par impression tridimensionnelle.
Selon le mode de réalisation illustré sur la , la pièce monobloc 106 comprend plusieurs poutres additionnelles, à savoir une première poutre additionnelle 121 et une deuxième poutre additionnelle 122. Aucune restriction n’est attachée au nombre de poutres additionnelles selon l’invention, qui peut être n’importe quel nombre supérieur ou égal à 1.
La poutre principale 120 ainsi que les poutres additionnelles 121, 122 sont agencées de sorte que l’air circule autour de chacune d’elles.
Plus particulièrement, l’au moins une poutre additionnelle 121, 122 est agencée à une distance d’au moins 5mm de la poutre principale 120, de préférence d’au moins 6mm de la poutre principale 120.
Chaque poutre additionnelle 121 ou 122 s’étend longitudinalement de manière parallèle à la poutre principale 120. Chaque poutre additionnelle 121 ou 122 peut être reliée à la poutre principale via ses extrémités longitudinales respectives, notamment à proximité des première et deuxième extrémités 110 et 111 de la pièce monobloc 106.
En outre, la pièce monobloc 106 peut comprendre au moins une nervure transversale 123 reliant transversalement la poutre principale 120 à une poutre additionnelle 121 ou 122. On entend par nervure transversale, une nervure dans une direction différente de la direction longitudinale dans laquelle s’étend principalement la poutre principale 120. Par exemple, la nervure transversale 123 peut être inclinée de plus de 30° par rapport à la direction longitudinale. Sur la , plusieurs nervures 123 sont représentées, avec des inclinaisons de l’ordre de 60° par rapport à la direction longitudinale.
Les nervures 123 permettent d’améliorer la résistance aux chocs et aux contraintes du bras 103, tout en permettant une pièce 106 d’un seul tenant. Avantageusement, les nervures peuvent avoir une structure en lattice, ce qui permet de les alléger tout en conservant les avantages mécaniques liés aux nervures. La poutre principale et la poutre additionnelle peuvent également avoir une structure en lattice afin d’alléger le bras.
Aucune restriction n’est attachée au nombre de nervures ni à leurs positions longitudinales respectives. De manière préférentielle, les nervures 123 sont espacées de manière régulière sur la longueur de la nervure additionnelle 121 ou 122. Par exemple, une unique nervure, ou une paire de nervures, est prévue entre la poutre principale 120 et une poutre additionnelle 121 ou 122 dans un voisinage du milieu de la poutre additionnelle 121 ou 122.
La première poutre additionnelle 121 s’étend longitudinalement au-dessus de la poutre principale 120 par rapport à une surface vitrée lorsque le système d’essuyage est en position de fonctionnement. La première poutre additionnelle 121 permet ainsi d’augmenter la résistance de la pièce monobloc 106 face aux contraintes qui s’appliquent dans une direction verticale sensiblement normale au plan de balayage du bras 103, correspondant au plan de la surface vitrée. De telles contraintes s’appliquent notamment quand un utilisateur tire sur le système d’essuyage 100 pour l’écarter de la surface vitrée ou en raison de l’effort appliqué par le bras sur le balai d’essuyage.
Le deuxième poutre additionnelle 122 s’étend longitudinalement à côté et/ou en arrière de la poutre principale par rapport à un sens de balayage ascendant du bras, lorsque le système d’essuyage est en position de fonctionnement. La deuxième poutre additionnelle 122 permet ainsi d’augmenter la résistance de la pièce monobloc 106 face aux contraintes de torsion selon l’axe longitudinal, et ou face aux contraintes latérales selon la direction de balayage. Les contraintes selon la direction de balayage peuvent être dues à des dépôts solides sur la surface vitrée, par exemple à de la neige, ou lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse, que le système d’essuyage soit en mouvement ou non.
De manière avantageuse, la deuxième poutre additionnelle 122 est située en arrière de la poutre principale 120 par rapport au sens de balayage descendant 130. Une telle disposition améliore l’aérodynamisme du bras 103 dans le sens descendant dans lequel le bras fait face au courant d’air impactant la surface vitrée lorsque la surface vitrée est un pare-brise. Selon un mode de réalisation et tel que visible à la , la première poutre additionnelle 121 s’étend longitudinalement au-dessus et à côté de la deuxième poutre additionnelle 122 par rapport à une surface vitrée lorsque le bras 103 est en position de fonctionnement.
Ainsi, la poutre principale 120, la première poutre additionnelle 121 et la deuxième poutre additionnelle 122 s’étendent dans au moins dans trois plans distincts.
La poutre principale 120, la première poutre additionnelle 121 et la deuxième poutre additionnelle 122 sont décalées transversalement et/ou verticalement les unes par rapport aux autres.
La présente une coupe transversale d’une pièce monobloc 106 d’un bras 103 selon un mode de réalisation de l’invention.
La coupe transversale est dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale dans laquelle s’étend principalement la pièce monobloc 106.
La coupe de la correspond à une position longitudinale à proximité de la première extrémité 110. Une coupe similaire est obtenue transversalement à la deuxième extrémité 111.
Comme il apparaît sur la , la poutre principale 120 et les poutres additionnelles 121 et 122 sont reliées à un tronc commun de la pièce monobloc 106. Le tronc commun peut être considéré comme faisant partie de la poutre principale 120.
Une poutre est dite principale lorsque sa section transversale est d’une surface supérieure à l’autre poutre, ou aux autres poutres, qui sont alors désignées comme additionnelles. La surface de la section transversale de la poutre principale 120 peut notamment être deux à trois fois supérieure à celles des poutres additionnelles 121 et 122.
Les poutres principale et additionnelles peuvent avoir des formes en aile d’avion inversée. Toutefois, plusieurs formes d’aile d’avion inversée peuvent être prévues comme il sera mieux compris à la lecture de ce qui suit, notamment de la description de la .
La illustre plus précisément des nervures 123 d’un bras de système d’essuyage 100 selon un mode de réalisation de l’invention.
Les nervures 123 présentent avantageusement une structure en lattice permettant d’alléger les nervures 123 et donc le bras 103, tout en fournissant un renforcement mécanique de la structure de la pièce monobloc 106.
Une pièce monobloc 106 avec de telles nervures 123 peut également être réalisée par impression tridimensionnelle.
La illustre des exemples d’application d’une contrainte longitudinale sur un bras de l’art antérieur, un bras avec une unique poutre, et un bras avec une poutre principale et deux poutres additionnelles selon un mode de réalisation de l’invention.
Les trois bras sont soumis à la même contrainte longitudinale. Une telle contrainte longitudinale est généralement appliquée par un ressort assurant la liaison entre le bras 103 et le dispositif d’entraînement 101 au niveau de la première extrémité 110.
De tels exemples ont été obtenus expérimentalement à partir de valeurs spécifiques liées à un design donné, une longueur de bras donnée et une longueur de balai, donnée, notamment. Toutefois, ces exemples sont donnés afin d’illustrer les bénéfices du bras selon l’invention.
L’encadré 401 présente un bras selon l’art antérieur avec un carter en acier. Un tel bras a une masse de l’ordre de 336 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 0,6 mm et une pression maximale par unité de surface de l’ordre de 964 MPa. La pression maximale est visible et indiquée à proximité de la première extrémité. Une telle pression est supérieure à la limite d’élasticité de l’acier, qui est de 200 MPa. Ainsi, la contrainte appliquée conduit à la rupture du bras de l’encadré 401.
L’encadré 402 présente un bras avec une pièce monobloc en un matériau plastique, tel que le PA11 par exemple, comprenant une unique poutre. Un tel bras a une masse de 111 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 16mm et une pression maximale par unité de surface de 99 MPa. La pression maximale est visible et indiquée au niveau de la première extrémité 110, plus précisément au niveau d’oreilles permettant une liaison avec la dispositif d’entraînement 101. La pression maximale est supérieure à la limite d’élasticité du PA11, qui est de 45 MPa, et la contrainte appliquée conduit à la rupture du bras, au niveau des oreilles de la première extrémité 110.
L’encadré 403 présente un bras comprenant une pièce monobloc 106 en un matériau plastique, tel que le PA11 par exemple, comprenant une poutre principale et deux poutres additionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention. Un tel bras a une masse de 145 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 3,7 mm et une pression maximale par unité de surface de l’ordre de 23 MPa. La pression maximale est inférieure à la limite d’élasticité du PA11, qui est de 45 MPa, et la contrainte appliquée ne conduit pas à la rupture du bras. Le bras 103 selon l’invention permet ainsi une plus grande résistance aux contraintes longitudinales, avec une moindre masse, comparativement à la solution de l’art antérieur de l’encadré 401. Qui plus est, la fabrication du bras 103 est simplifiée et à moindre coûts.
La illustre des exemples d’application d’une contrainte latérale sur un bras de l’art antérieur, un bras avec une unique poutre, et un bras avec une poutre principale et deux poutres additionnelles selon un mode de réalisation de l’invention.
Les trois bras sont soumis à la même contrainte latérale. On appelle contrainte latérale, une contrainte appliquée de manière perpendiculaire à la direction de balayage du bras 103. Une telle contrainte latérale est généralement appliquée par des éléments solides sur la surface vitrée, tels que de la neige pas exemple, qui exercent une contrainte sur le balai 105 qui transmet la contrainte au bras via le dispositif de fixation. Ils impliquent ainsi des efforts latéraux ainsi que de torsion sur les bras.
De tels exemples ont été obtenus expérimentalement à partir de valeurs spécifiques liées à un design donné, une longueur de bras donnée et une longueur de balai donnée, notamment. Toutefois, ils sont donnés afin d’illustrer les bénéfices du bras selon l’invention.
L’encadré 501 présente un bras selon l’art antérieur avec un carter en acier, similaire au bras de l’encadré 401 de la figure précédente. Dans l’exemple considéré, un tel bras a une masse de l’ordre 336 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 1,3 mm et une pression maximale par unité de surface de l’ordre de 157 MPa. La pression maximale est indiquée à proximité de la deuxième extrémité 111. Une telle pression est inférieure mais proche de la limite d’élasticité de l’acier, qui est de 200 MPa.
L’encadré 502 présente un bras avec une pièce monobloc en un matériau plastique, tel que le PA11 par exemple, comprenant une unique poutre, similaire au bras de l’encadré 402 de la figure précédente. Un tel bras a une masse de 111 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 51 mm et une pression maximale par unité de surface de 195 MPa. La pression maximale est visible et indiquée au niveau de la première extrémité 110, notamment des oreilles, mais également au milieu de la poutre et au niveau de la deuxième extrémité, soit près de la liaison avec le balai 105. La pression maximale est supérieure à la limite d’élasticité du PA11, qui est de 45 MPa, et la contrainte appliquée conduit à la rupture du bras, possiblement à plusieurs endroits.
L’encadré 503 présente un bras comprenant une pièce monobloc 106 en un matériau plastique, tel que le PA11 par exemple, comprenant une poutre principale et deux poutres additionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention. Un tel bras a une masse de 145 grammes, subit une déformation maximale de l’ordre de 14 mm et une pression maximale par unité de surface de 112 MPa. Toutefois, la pression maximale est uniquement localisée au niveau des oreilles, et non plus au milieu de la poutre principale ou de la deuxième extrémité 111. Il est ainsi rendu possible, en renforçant les oreilles, de permettre une résistance aux contraintes latérales similaires à la solution de l’art antérieur, avec une masse réduite et une fabrication plus simple et moins coûteuse. Aucune restriction n’est attachée aux éléments de renforcement des oreilles, qui sont bien connus de la personne du métier.
La présente deux formes d’aile d’avion selon des modes de réalisation de l’invention.
Une forme d’aile d’avion comprend principalement deux courbes 620 et 621 qui définissent un axe d’orientation 610 de l’aile d’avion. Comme évoqué précédemment, de telles formes sont préférentiellement utilisées pour conformer les sections transversales de la poutre principale 120 et des poutres additionnelles 121 et 122.
Les formes d’aile d’avion de la sont portantes. Une forme d’avion inversée est obtenue par symétrie verticale de la forme d’aile d’avion représentée sur la . Une telle inversion permet de favoriser une portance négative, ou déportance, et permet ainsi le plaquage du balai d’essuyage sur la surface vitrée.
Plusieurs formes 601 et 602 sont possibles, et peuvent être choisies en fonction des contraintes s’appliquant sur le système d’essuyage 100, en fonction du nombre de poutres additionnelles et d’autres contraintes techniques notamment. Les formes 601 et 602 sont notamment choisies afin d’améliorer l’aérodynamisme de la pièce monobloc 106 et de favoriser sa déportance. Une valeur de déportance importante permet de maintenir le balai d’essuyage 105 plaqué contre la surface vitrée.
La illustre les orientations respectives des poutres d’une pièce monobloc de bras selon un mode de réalisation de l’invention.
Les poutres 120, 121 et 122 présentent toutes des formes en aile d’avion inversée, qui définissent ainsi des orientations respectives des poutres.
La poutre principale 120 présente une première orientation 700, la première poutre additionnelle 121 présente une deuxième orientation 701 et la deuxième poutre additionnelle 122 présente une troisième orientation 702.
Les angles entre les orientations 700, 701 et 702 peuvent être définies en fonction en fonction du nombre de poutres additionnelles, de leurs formes et d’autres contraintes techniques notamment. Les angles entre les orientations 700, 701 et 702 sont notamment choisies afin d’améliorer l’aérodynamisme de la pièce monobloc 106 et de favoriser sa déportance.
Il en va de même pour une pièce monobloc 106 comprenant une seule poutre additionnelle. Dans ce cas, l’angle entre les orientations de la poutre principale et de la poutre additionnelle est défini en fonction des contraintes précitées.
Il est ainsi rendu possible une optimisation de la résistance du bras 103, de sa masse et de son aérodynamisme. En particulier, les orientations respectives des poutres de la pièce monobloc 106 selon l’invention peuvent être déterminées de manière à permettre une portance négative, ou déportance, de la pièce monobloc 106, favorisant ainsi le plaquage du balai 105 sur la surface vitrée.
En pratique, une pièce monobloc avec trois poutres permet une déportance supérieure à celle obtenue avec la solution de l’art antérieur présentée ci-avant.
Quel que soit le mode de réalisation du bras 103 avec pièce monobloc 106 selon l’invention, la pièce monobloc 106 forme une unique pièce ne pouvant être séparée sans entrainer la détérioration d'au moins l'un des composants qui la constituent. Les composants de la pièce monobloc 106 sont faits du ou des mêmes matériaux. Cette pièce est donc différente d’éléments rapportés par soudage, collage, clipage, insertion en force ou autre méthode.
La pièce monobloc 106 est réalisée à partir d’un procédé de fabrication utilisant au moins un matériau synthétique, tel qu’un matériau plastique ou métallique.
Le procédé de fabrication de la pièce monobloc 106 comprend une étape d’impression tridimensionnelle par couches additives. L’intégralité de la pièce monobloc 106 est réalisée par impression tridimensionnelle par couches additives.
Selon le deuxième aspect de l’invention, la pièce monobloc comprend en outre au moins un canal longitudinal apte à assurer la réception d’un fluide de nettoyage sur la première extrémité 110 et à transporter le fluide de nettoyage le long de la pièce monobloc 106. Le fluide de nettoyage ainsi transporté est ensuite projeté, soit par le bras 103, soit par le balai d’essuyage 105. De préférence, ledit au moins un canal longitudinal est agencé au sein de la poutre principale (120).
La fabrication d’une pièce monobloc est simplifiée. Par exemple, la pièce monobloc 106 peut être en matériau plastique ou métallique et être réalisée par impression tridimensionnelle. Les coûts de fabrication sont ainsi réduits, le process de fabrication est simplifié, tout en permettant de réaliser la fonction de transport du fluide de nettoyage sans nécessiter de pièce additionnelle. La plupart des inconvénients de l’art antérieur sont ainsi surmontés. Le canal longitudinal peut être formé par une cavité dans la pièce monobloc 106. Ainsi le canal n’est pas une pièce additionnelle, mais est obtenu en formant une cavité par absence de matériau.
La pièce monobloc peut comprendre deux canaux, chaque canal étant dédié à un sens de balayage du bras 103 et du balai d’essuyage 105, parmi un sens ascendant et un sens descendant. Un sens ascendant peut correspondre à un mouvement de balayage depuis le capot du véhicule vers le toit, lorsque la surface vitrée est un pare-brise. Il est ainsi assuré que la projection du fluide de nettoyage est toujours en avant du balai d’essuyage. Il est ainsi rendu possible d’améliorer la visibilité du conducteur à travers la surface vitrée et de rendre le balayage par le balai d’essuyage 105 plus efficace.
La illustre la première extrémité 110 de la pièce monobloc 106. La première extrémité 110 peut être reliée au dispositif d’entraînement 101 via un moyen d’entraînement comprenant un ressort 200. Aucune restriction n’est attachée au moyen d’entraînement, l’exemple du ressort 200 étant donné à titre illustratif uniquement.
Comme illustré sur la , la pièce monobloc 106 peut comprendre en outre une canule de réception pour chaque canal longitudinal de la pièce monobloc 106. Dans la suite de la description, il est considéré, à titre illustratif uniquement, que la pièce monobloc 106 comprend deux canaux longitudinaux. Par conséquent, la représente deux canules de réception 201.1 et 201.2. Chaque canule de réception 201.1 et 201.2 est formée sur la première extrémité 110 et est apte à recevoir le fluide de nettoyage, par exemple en y connectant le dispositif d’acheminement 102 représenté sur la . Deux dispositifs d’acheminement 102 peuvent ainsi être prévus pour relier chaque canule de réception 201.1 et 201.2 au réservoir de fluide de nettoyage. Chaque canule de réception 201.1 ou 201.2 peut ainsi avoir une forme complémentaire du dispositif d’acheminement 102, notamment d’une sortie du dispositif d’acheminement 102. Ainsi, lorsque le dispositif d’acheminement 102 est tubulaire comme sur la , la canule de réception 201.1 ou 201.2 peut avoir une forme cylindrique de rayon égal ou légèrement supérieur à un rayon interne du dispositif d’acheminement. Ainsi, le dispositif d’acheminement 102 peut être déformé pour enserrer la canule de réception, assurant ainsi l’étanchéité de la liaison. D’autres solutions peuvent être envisagées pour relier le dispositif d’acheminement 102 à la canule de réception 201.1 ou 201.2. La présente invention ne se limite ainsi pas à l’exemple de la . Les canules de réception 201.1 et 201.2 peuvent notamment avoir une forme cylindrique avec une section rétrécissante de manière à faciliter l’insertion dans un dispositif d’acheminement 102 tubulaire. En variante, la taille de la section des canules de réception 201.1 et 201.2 peut être constante.
La illustre une coupe transversale de la pièce monobloc 106 d’un bras 103 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La coupe transversale est une coupe dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale dans laquelle s’étend principalement la pièce monobloc 106. La coupe transversale représente ainsi un tronçon de la pièce monobloc 106 selon le premier mode de réalisation de l’invention.
Selon le premier mode de réalisation de l’invention, illustré sur les figures 9 et 10, la pièce monobloc 106 du bras 103 assure le transport du fluide de nettoyage de la première extrémité 110 à la deuxième extrémité 111 située côté balai d’essuyage 105. Selon ce premier mode réalisation, c’est le balai d’essuyage 105 qui assure la fonction d’arrosage, ou de dispersion, du fluide de nettoyage sur la surface vitrée. La pièce monobloc permet ainsi de transporter le fluide de nettoyage jusqu’au balai d’essuyage 105, sans nécessité d’ajouter des pièces sur le bras 103.
Dès lors, chaque section transverse de la pièce monobloc est semblable à la section transverse illustrée sur la , avec au moins un canal longitudinal 301.1. Dans l’exemple de la , deux canaux longitudinaux 301.1 et 301.2 ont été représentés, conformément aux explications précédemment données.
A noter que la forme de la section de la pièce monobloc peut varier selon la position longitudinale considérée. De manière générale, et afin d’améliorer l’aérodynamisme du bras 103 tout en favorisant le plaquage du balai d’essuyage 105 sur la surface vitrée, la pièce monobloc 106 peut avoir une section transversale en forme d’aile d’avion inversée, comme représenté sur la .
La forme des canaux 301.1 et 301.2 est circulaire sur les figures. Toutefois, il convient de noter qu’aucune restriction n’est attachée à la forme des canaux 301.1 et 301.2 qui peuvent être de n’importe quelle forme géométrique ou irrégulière, afin de faciliter la réalisation de la pièce monobloc 106. Par exemple, les canaux 301.1 et 301.2 peuvent être de forme oblongue.
La illustre la deuxième extrémité 111 de la pièce monobloc 106 d’un bras 103 selon le premier mode de réalisation de l’invention.
Afin de délivrer le fluide de nettoyage transporté dans le canal 301.1, ou dans les canaux 301.1 et 301.2, la pièce monobloc 106 peut comprend en outre une canule de sortie 401.1, ou deux canules de sortie 401.1 et 401.2, sur ou à proximité de la deuxième extrémité 111.
Comme pour le dispositif d’acheminement 102, un autre dispositif d’acheminement 102, également sous forme tubulaire par exemple, peut être prévu pour être fixé sur la canule de sortie et pour être raccordé au balai d’essuyage 105. Si deux canules de sortie 401.1 et 401.2 sont prévues sur la pièce monobloc 106, deux autres dispositifs d’acheminement peuvent relier les canules de sortie 401.1 et 401.2 au balai d’essuyage 105.
Aucune restriction n’est attachée à la forme des canules de sortie 401.1 et 401.2, qui peuvent être identiques aux canules de réception 201.1 et 201.2 ou qui peuvent différer des canules de réception 201.1 et 201.2. Les canules de sortie 401.1 et 401.2 peuvent notamment avoir une forme cylindrique avec une section rétrécissante de manière à faciliter l’insertion dans un dispositif d’acheminement tubulaire. En variante, la taille de la section peut être constante.
Les figures 11, 12a, 12b et 13 représentent une pièce monobloc 106 d’un bras 103 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Selon ce deuxième mode de réalisation, c’est le bras 103 qui est en charge de la fonction d’arrosage, ou de dispersion, du fluide de nettoyage sur la surface vitrée.
La présente une section transversale de la pièce monobloc 106 du bras 103 selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
La section de la est identique à celle de la au niveau de sa forme, peut présenter un ou plusieurs canaux longitudinaux 301.1 et 301.2, mais comprend en outre, à certaines positions longitudinales, au moins un sous-canal 501.1. De préférence, lorsque la pièce monobloc 106 comprend deux canaux longitudinaux 301.1 et 301.2, la pièce monobloc 106 peut comprendre au moins un sous-canal par canal longitudinal, soit au moins deux sous-canaux 501.1 et 501.2 à une position longitudinale donnée. Les sous-canaux 501.1 et 501.2 peuvent être à des positions longitudinales données distinctes, auquel cas ils ne sont pas visibles sur une même coupe transverse. La position longitudinale peut être repérée par rapport à la distance à la première extrémité 110 ou à la deuxième extrémité 111.
Dans ce qui suit, par souci de simplification, les sous-canaux 501.1 et 501.2 sont représentés à la même position longitudinale, donc sont visibles sur la même coupe transverse. Aucune restriction n’est attachée à la position de la position longitudinale à laquelle sont les sous-canaux 501.1 et 501.2. La position longitudinale des sous-canaux 501.1 et 501.2 peut par exemple être proche du milieu de la longueur de la pièce monobloc, ou entre le milieu et les trois quarts de la longueur en partant de la première extrémité 110. En variante, la position longitudinale peut être entre les trois quarts de la longueur en partant de la première extrémité 110, et la deuxième extrémité 111. La position longitudinale peut notamment être à proximité de la deuxième extrémité.
En outre, plusieurs sous-canaux 501.1 et 501.2 peuvent être prévus par canal longitudinal 301.1 et 301.2, à différentes positions longitudinales, de manière à améliorer la dispersion du fluide de nettoyage.
Chaque sous-canal est apte à relier un canal longitudinal à la surface extérieure de la pièce monobloc 106, de manière à permettre la dispersion du fluide de nettoyage circulant dans le canal longitudinal, à l’extérieur de la pièce monobloc 106. A cet effet, chaque sous-canal peut avoir une section transversale cylindrique, et peut avoir un profil tel que présenté sur les figures qui suivent. Dans sa longueur, le sous-canal s’étend donc du canal longitudinal 301.1 ou 301.2 à la surface externe de la pièce monobloc 106. La forme des sous-canaux 501.1 et 501.2 est circulaire sur les figures. Toutefois, il convient de noter qu’aucune restriction n’est attachée à la forme des sous-canaux 501.1 et 501.2 qui peuvent être de n’importe quelle forme géométrique ou irrégulière, afin de faciliter la réalisation de la pièce monobloc 106. Par exemple, les sous-canaux 501.1 et 501.2 peuvent être de forme oblongue.
Les sous-canaux 501.1 et 501.2 peuvent avoir des diamètres inférieurs aux diamètres des canaux longitudinaux 301.1 et 301.2.
Les sous-canaux 501.1 et 501.2 débouchent à des positions distinctes de la surface externe de la pièce monobloc, de manière à disperser le fluide de nettoyage toujours en avant du balai d’essuyage 105, comme précédemment expliqué. La position en avant du balai d’essuyage 105 varie en effet selon que le bras 103 ait un mouvement ascendant ou un mouvement descendant. L’efficacité associée au nettoyage de la surface vitrée est ainsi améliorée.
Selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, la pièce monobloc 106 assure le transport du fluide de nettoyage de manière longitudinale, mais pas nécessairement jusqu’à la deuxième extrémité 111, puisqu’il n’est pas nécessaire de délivrer le fluide de nettoyage au balai d’essuyage 105.
La présente une coupe longitudinale d’un sous-canal 501 d’une pièce monobloc 106 d’un bras 103 selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
Le sous-canal 501 de la pièce monobloc 106 comprend une première gorge 601 et une deuxième gorge 602 à des positions longitudinales différentes. Pour rappel, le sous-canal 501 s’étend en longueur depuis le canal longitudinal 301.1 jusqu’à la surface externe de la pièce monobloc 106. La première gorge 601 est située du côté du canal longitudinal 301.1 tandis que la deuxième gorge 602 est située du côté de la surface externe de la pièce monobloc 106. Ainsi, la dispersion du fluide de nettoyage a lieu de la droite vers la gauche sur les figures 12a et 12b.
On entend par « gorge » toute variation locale du diamètre du sous-canal 501, notamment un agrandissement local, sur une longueur donnée. L’agrandissement peut être constant et discontinu comme pour la gorge 601 ou peut être variable et continu comme pour la deuxième gorge 602.
La présente la même coupe que la , mais dans laquelle des éléments additionnels sont incorporés dans la pièce monobloc 106, selon le deuxième mode de réalisation.
La première gorge 601 est notamment conformée pour accueillir, par insertion dans la pièce monobloc 106, au moins un clapet anti-retour 610. Aucune restriction n’est attachée à la forme du clapet anti-retour 610. Sur la , à titre illustratif, le clapet anti-retour 610 peut comprendre une partie cylindrique et une partie conique. Le clapet anti-retour 610 permet d’admettre du fluide de nettoyage depuis le canal longitudinal vers le sous-canal 501 tout en empêchant le fluide de nettoyage de retourner dans le canal longitudinal une fois qu’il a été admis dans le sous-canal 501.
La deuxième gorge 602 est conformée pour accueillir, par insertion dans la pièce monobloc 106, un élément gicleur 611. L’élément gicleur 611 a pour fonction de faciliter la dispersion du fluide de nettoyage vers la surface vitrée. Il permet notamment d’améliorer la précision associée à la dispersion du fluide de nettoyage.
A titre d’exemple, l’élément gicleur 611 peut avoir la forme d’une bille percée, avec un canal interne de diamètre faible comparativement au diamètre de la section du sous-canal 501.
Dans le cas où le clapet anti-retour 610 et l’élément gicleur 611 sont insérés dans le sous-canal 501, le clapet anti-retour 610 est inséré avant l’élément gicleur 611.
La présente une coupe longitudinale d’une variante d’un sous-canal 501 du bras 103 selon le deuxième mode de l’invention.
Dans la variante de la , le sous-canal 501 a une section constante entre le canal longitudinal et la surface externe de la pièce monobloc 106. Un élément gicleur 710 additionnel est rapporté sur la pièce monobloc 106 dans le bras 103 en regard du sous-canal 501, de manière à projeter le fluide de nettoyage issu du sous-canal 501 vers la surface vitrée. Comme pour l’élément gicleur 611, l’élément gicleur 710 permet de faciliter la dispersion du fluide de nettoyage vers la surface vitrée et d’améliorer la précision associée à la dispersion du fluide de nettoyage.
L’élément gicleur 710 peut être fixé par soudure 712, notamment par soudure ultrasons, à la surface externe de la pièce monobloc 106, ce qui simplifie la fabrication du bras 103 selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
L’élément gicleur 710 peut comprendre une surface d’admission apte à être placée contre la pièce monobloc 106, la surface d’admission ayant un diamètre interne supérieur au diamètre du sous-canal 501 de manière à faciliter l’admission du fluide de nettoyage depuis le sous-canal 501.
L’élément gicleur 710 comprend en outre une section de dispersion 711, avec un rétrécissement de la section de l’élément gicleur 710 de manière à faciliter la dispersion vers la surface vitrée.
L’élément gicleur 710 peut comprendre en outre une gorge apte à accueillir par insertion un clapet anti-retour 720. Le clapet anti-retour 720 peut avoir une forme similaire à celle du clapet anti-retour 610 présenté en référence à la .
L’exemple des figures 12a et 12b présente l’avantage de limiter le nombre d’éléments additionnels ainsi que la fabrication du bras selon le deuxième mode de réalisation de l’invention. En outre, la solidité du bras est améliorée, puisque cet exemple évite de fixer des éléments additionnels sur la surface externe de la pièce monobloc 106.
L’exemple de la présente l’avantage de simplifier la production de la pièce monobloc, selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
Quel que soit le mode de réalisation du bras 103 avec pièce monobloc 106 selon l’invention, la pièce monobloc 106 forme une unique pièce ne pouvant être séparée sans entrainer la détérioration d'au moins l'un des composants qui la constituent. Les composants de la pièce monobloc 106 sont faits du ou des mêmes matériaux. Cette pièce est donc différente d’éléments rapportés par soudage ou collage.
La pièce monobloc 106 est réalisée à partir d’un procédé de fabrication utilisant au moins un matériau synthétique, tel qu’un matériau plastique, ou un matériau métallique.
Le procédé de fabrication de la pièce monobloc 106 comprend une étape d’impression tridimensionnelle par couches additives. L’intégralité de la pièce monobloc 106 est réalisée par impression tridimensionnelle par couches additives.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

Claims (15)

  1. Bras (103) de système d’essuyage (100) comprenant une pièce (106) s’étendant longitudinalement, ladite pièce étant configurée pour être reliée par une première extrémité (110) à un dispositif d’entraînement (101) du bras et par une deuxième extrémité (111) à un dispositif de fixation (104) du bras à un balai d’essuyage (105), la pièce comprenant une poutre principale (120) s’étendant dans la direction longitudinale,
    caractérisé en ce que la pièce est monobloc et en ce que la pièce comprend en outre au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) s’étendant dans la direction longitudinale.
  2. Bras selon la revendication 1, dans lequel la poutre principale (120) et l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) sont des éléments structurels de renfort, configurés pour augmenter la résistance du bras aux contraintes mécaniques que le bras (103) subit durant son fonctionnement selon la direction longitudinale et/ou la direction transversale et/ou la direction verticale.
  3. Bras selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) et la poutre principale (120) s’étendent longitudinalement de manière sensiblement parallèle entre elles.
  4. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la poutre principale (120) et l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) sont agencées de sorte que l’air circule autour de chacune d’elles.
  5. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) et la poutre principale (120) sont décalées transversalement et/ou verticalement.
  6. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la poutre principale (120) est configurée pour être plus proche d’une surface vitrée que l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122), lorsque le bras (103) du système d’essuyage (100) est en position de fonctionnement.
  7. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) est reliée à la poutre principale (120) par deux extrémités longitudinales de l’au moins une poutre additionnelle, notamment à proximité des première et deuxième extrémités (110 ; 111) de la pièce monobloc (106).
  8. Bras selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122) est en outre reliée à la poutre principale (120) par au moins une nervure transversale (123).
  9. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pièce comprend une première poutre additionnelle (121) et une deuxième poutre additionnelle (122).
  10. Bras selon la revendication précédente, dans lequel la première poutre additionnelle (121) et la deuxième poutre additionnelle (122) s’étendent longitudinalement au-dessus de la poutre principale (120) par rapport à une surface vitrée lorsque le bras est en position de fonctionnement, de la première extrémité de la pièce (110) ou à proximité de la première extrémité (110) de la pièce jusqu’à la deuxième extrémité de la pièce (111).
  11. Bras selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la deuxième poutre additionnelle (122) s’étend longitudinalement en arrière de la poutre principale (120) par rapport à un sens de balayage descendant du bras (102), lorsque le bras est en position de fonctionnement.
  12. Bras selon l’une des revendications 9 à 11, dans lequel la poutre principale (120), la première poutre additionnelle (121) et/ou la deuxième poutre additionnelle (122) s’étendent dans au moins deux plans distincts, et de préférence dans trois plans distincts.
  13. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la poutre principale (120) comprend une section transversale dont la surface est supérieure à celle de l’au moins une poutre additionnelle (121 ; 122).
  14. Bras selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la poutre additionnelle (121 ; 122) et la poutre principale (120) ont des sections transversales en formes d’aile d’avion inversée (601 ; 602).
  15. Système d’essuyage (100) comprenant un bras (103) selon l’une des revendications 1 à 14, un dispositif d’entraînement (101) relié à la première extrémité (110) du bras, un dispositif de fixation (104) relié à la deuxième extrémité (111) du bras, la dispositif de fixation reliant le bras à un balai d’essuyage (105) du système d’essuyage.
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