FR2868006A1 - Motor vehicle hollow bodywork component filler comprises body based on supple foam precurser held in place by collars prior to expansion - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif de remplissage d'un volume d'un élémentThe invention relates to a device for filling a volume of an element
creux de carrosserie de véhicule automobile ainsi qu'une carrosserie comprenant un tel dispositif. hollow body of a motor vehicle and a body comprising such a device.
La fonction principale de ce dispositif est d'isoler l'habitacle des bruits du moteur et/ou provenant de l'extérieur, par exemple des bruits de roulement. En outre, ledit dispositif assure une étanchéité de l'habitacle à la poussière et aux fluides en assurant l'obturation de l'élément creux. The main function of this device is to isolate the cabin noise from the engine and / or from the outside, for example rolling noise. In addition, said device provides a seal of the passenger compartment to dust and fluids by sealing the hollow element.
II a été proposé de réaliser un tel dispositif en matériau précurseur de mousse expansible à la chaleur, afin d'assurer, après son expansion, une obturation étanche de l'élément creux, ceci par adhésion de la mousse contre la paroi interne de l'élément creux. It has been proposed to produce such a device made of heat-expandable foam precursor material, in order to ensure, after expansion, sealing of the hollow element by adhesion of the foam against the inner wall of the hollow element.
Dans ce type de réalisation, le dispositif est introduit avant expansion de la mousse dans l'élément creux. Une étape de chauffage ultérieure, réalisée typiquement lors de la cuisson des mastics ou de la peinture de la carrosserie, permet de réaliser l'expansion de la mousse et d'assurer ainsi l'étanchéité attendue. In this type of embodiment, the device is introduced before expansion of the foam in the hollow element. A subsequent heating step, typically performed during firing mastics or paint of the body, allows for the expansion of the foam and thus ensure the expected seal.
Cependant, le dispositif avant expansion de la mousse repose sur la paroi interne de l'élément creux ce qui peut entraîner une expansion irrégulière de la mousse dans le volume de l'élément creux. La densité de mousse expansée n'est alors pas constante dans l'élément creux, ce qui entraîne des modifications gênantes dans ses caractéristiques d'absorption acoustique. However, the device before expansion of the foam rests on the inner wall of the hollow member which can cause an irregular expansion of the foam in the volume of the hollow member. The expanded foam density is then not constant in the hollow member, resulting in disturbing changes in its sound absorption characteristics.
L'invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un dispositif de remplissage d'un volume d'un élément creux dans lequel le corps à base de matériau précurseur de mousse est maintenu sensiblement au centre du volume à remplir avant son expansion. The invention aims to overcome this drawback by proposing a device for filling a volume of a hollow element in which the body based on foam precursor material is maintained substantially in the center of the volume to be filled before expansion.
A cet effet et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de remplissage d'un volume d'un élément creux de carrosserie de véhicule automobile comprenant un corps à base d'un matériau précurseur de mousse souple, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien du corps à l'intérieur de l'élément creux, les moyens de maintien comprenant au moins une collerette qui est associée audit corps, ladite collerette étant agencée pour permettre, par appui dans ledit élément, le maintien du corps dans l'élément creux sans contact entre ledit corps et ledit élément creux. For this purpose and according to a first aspect, the invention relates to a device for filling a volume of a hollow element of a motor vehicle body comprising a body made of a soft foam precursor material, the device further comprising means for holding the body inside the hollow element, the holding means comprising at least one collar which is associated with said body, said collar being arranged to allow, by bearing in said element, the retention of the body in the hollow element without contact between said body and said hollow element.
Ainsi, le corps n'est pas en contact avec la paroi interne de l'élément creux, ce qui permet une expansion homogène de la mousse et une absorption acoustique accrue. Thus, the body is not in contact with the inner wall of the hollow member, which allows a homogeneous expansion of the foam and increased acoustic absorption.
Selon une réalisation, la collerette est disposée autour du corps et s'étend sensiblement radialement à partir de celui-ci, la collerette comprenant une partie pleine et un évidement central à l'intérieur duquel passe le corps. According to one embodiment, the collar is disposed around the body and extends substantially radially from it, the collar comprising a solid portion and a central recess within which the body passes.
ls La collerette prend appui contre la paroi interne de l'élément creux et assure ainsi le maintien du corps dans l'élément creux sans contact entre ledit corps et l'élément creux. The flange bears against the inner wall of the hollow element and thus ensures the maintenance of the body in the hollow element without contact between said body and the hollow element.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une carrosserie de véhicule automobile comprenant au moins un élément creux dans lequel un dispositif tel que décrit ci-dessus est disposé, le corps dudit dispositif étant expansé de sorte à former une mousse souple plaquée contre la paroi interne de l'élément creux de sorte à obturer ledit élément en assurant une isolation acoustique. According to a second aspect, the invention relates to a motor vehicle body comprising at least one hollow element in which a device as described above is disposed, the body of said device being expanded so as to form a flexible foam pressed against the wall internal of the hollow element so as to close said element ensuring an acoustic insulation.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés. Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description, made with reference to the accompanying drawings.
La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de remplissage selon un mode de réalisation, ledit dispositif étant introduit avant expansion du 30 matériau précurseur de mousse dans un élément creux. FIG. 1 is a partial sectional view of a filling device according to one embodiment, said device being introduced before expansion of the foam precursor material in a hollow element.
La figure 2 est une vue en coupe partielle du dispositif de la figure 1, le matériau en mousse étant expansé. io Figure 2 is a partial sectional view of the device of Figure 1, the foam material being expanded. io
La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif de remplissage montrant deux modes de réalisation de la collerette avant sa disposition autour du corps. Figure 3 is a schematic perspective view of a filling device showing two embodiments of the collar before its disposition around the body.
La figure 4 est une représentation schématique en perspective d'un autre mode de réalisation du dispositif de remplissage, dans lequel le corps présente une section variable. Figure 4 is a schematic perspective representation of another embodiment of the filling device, wherein the body has a variable section.
La figure 5 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de remplissage io analogue à celui de la figure 4 lorsque celui-ci est inséré dans un élément creux correspondant. Figure 5 is a partial sectional view of a filling device 10 similar to that of Figure 4 when it is inserted into a corresponding hollow element.
La figure 6 est une représentation schématique en perspective de deux dispositifs de remplissage selon deux modes de réalisation et en coupe transversale de l'élément creux que ces dispositifs sont destinés à remplir. Figure 6 is a schematic perspective representation of two filling devices according to two embodiments and in cross section of the hollow element that these devices are intended to fill.
Un dispositif de remplissage 1 comprend un corps 2 à base d'un matériau précurseur de mousse souple, par exemple expansible à la chaleur. A filling device 1 comprises a body 2 based on a flexible foam precursor material, for example heat-expandable.
Le matériau précurseur de mousse peut être réalisé à base de polyuréthanne ou d'élastomère thermoplastique. Les mousses souples visées possèdent, en combinaison, un comportement visqueux agencé pour absorber l'énergie des vibrations acoustiques qui se propagent à l'intérieur de la carrosserie, et un comportement élastique suffisant pour permettre un maintien fiable du dispositif à l'intérieur dudit élément. Ce double comportement permet d'optimiser les fonctions d'isolation acoustique et d'obturation que doit remplir le dispositif dans le cadre de son utilisation. De telles mousses sont donc par exemple des mousses viscoélastiques. The foam precursor material may be based on polyurethane or thermoplastic elastomer. The flexible foams referred to have, in combination, a viscous behavior arranged to absorb the energy of the acoustic vibrations which propagate inside the body, and an elastic behavior sufficient to allow a reliable maintenance of the device inside said element . This double behavior makes it possible to optimize the acoustic insulation and shutter functions that the device must fulfill in the context of its use. Such foams are, for example, viscoelastic foams.
Selon les réalisations représentées sur les figures, le dispositif comprend en outre une âme 3 formée d'un matériau rigide. Le corps 2 forme alors une enveloppe autour de l'âme 3. According to the embodiments shown in the figures, the device further comprises a core 3 formed of a rigid material. The body 2 then forms an envelope around the core 3.
L'âme 3 permet de rigidifier le dispositif 1 avant expansion de la mousse. Ceci permet de faciliter l'insertion du dispositif 1 dans l'élément creux 4, notamment lorsque le dispositif présente une longueur importante et/ou lorsque l'élément creux a une géométrie complexe. The core 3 makes it possible to stiffen the device 1 before expansion of the foam. This facilitates the insertion of the device 1 into the hollow element 4, especially when the device has a significant length and / or when the hollow element has a complex geometry.
L'âme 3, tout en étant formé d'un matériau rigide, doit dans certains cas présenter une certaine flexibilité pour permettre au dispositif 1 d'épouser la forme générale de l'élément 4 dans sa longueur. Ainsi, l'âme 3 peut être formée d'un matériau compact plastique ou métallique, apte à présenter les io caractéristiques mécaniques attendues. Dans un mode de réalisation alternatif, l'âme 3 est formée d'une mousse sensiblement rigide. The core 3, while being formed of a rigid material, must in certain cases have a certain flexibility to allow the device 1 to marry the general shape of the element 4 in its length. Thus, the core 3 may be formed of a compact plastic or metal material capable of presenting the expected mechanical characteristics. In an alternative embodiment, the core 3 is formed of a substantially rigid foam.
Le dispositif 1 est destiné à être inséré dans un élément creux 4, tel un élément de carrosserie de véhicule automobile, comme par exemple les montants de porte, comme représenté sur les figures 1 et 5. Le dispositif est ensuite destiné à subir une opération de chauffage destinée à assurer une expansion du corps 2 lui permettant d'épouser les parois internes de l'élément 4 et d'assurer ainsi son obturation par remplissage d'un volume dudit élément, comme représenté sur la figure 2. The device 1 is intended to be inserted into a hollow element 4, such as a bodywork element of a motor vehicle, such as, for example, door posts, as shown in FIGS. 1 and 5. The device is then intended to undergo an operation of heating intended to ensure an expansion of the body 2 allowing it to marry the inner walls of the element 4 and thus ensure its closure by filling a volume of said element, as shown in Figure 2.
Le dispositif 1, tel que représenté sur les figures 1 et 3, avant expansion du corps 2, est cylindrique. Toute autre forme allongée peut être prévue, ceci en fonction de la forme générale de la section de l'élément 4 à obturer. D'une manière générale, le corps 2 présente une section sensiblement homothétique à la section de l'élément creux 4. The device 1, as shown in Figures 1 and 3, before expansion of the body 2, is cylindrical. Any other elongated shape may be provided, depending on the general shape of the section of the element 4 to be closed. In general, the body 2 has a section substantially homothetic to the section of the hollow element 4.
Ainsi, comme cela est représenté sur les figures 4 et 5, le dispositif 1 peut présenter une réduction de diamètre afin d'être insérée dans un élément 4 présentant un diamètre variable. Thus, as shown in Figures 4 and 5, the device 1 may have a reduction in diameter to be inserted into an element 4 having a variable diameter.
Selon la réalisation représentée sur la figure 6, l'élément creux 4 peut être réalisé en deux parties, auquel cas on prévoit deux dispositif 1 dont la section correspond à celle de la partie de l'élément creux 4 correspondante, représentée par les flèches. L'un des dispositifs comprend deux âmes 3 afin de faciliter l'introduction du dispositif dans l'élément creux 4 correspondant. According to the embodiment shown in Figure 6, the hollow element 4 may be made in two parts, in which case there is provided two device 1 whose section corresponds to that of the portion of the corresponding hollow element 4, represented by the arrows. One of the devices comprises two cores 3 in order to facilitate the introduction of the device into the corresponding hollow element 4.
Il peut être prévu que la longueur du dispositif 1 soit sensiblement similaire à celle de l'élément 4 de sorte à permettre, lorsque le corps 2 s'est expansé sous l'action de la chaleur, un remplissage sensiblement complet du volume intérieur de l'élément 4 par le dispositif 1, permettant ainsi d'assurer des performances acoustiques optimisées. It can be expected that the length of the device 1 is substantially similar to that of the element 4 so as to allow, when the body 2 has expanded under the action of heat, a substantially complete filling of the internal volume of the element 4 by the device 1, thus ensuring optimized acoustic performance.
Les éléments creux sont usuellement pourvus d'orifices 5 ménagés dans leurs parois, par exemple à des fins d'allégement ou pour permettre la fixation d'organes fonctionnels, ou encore pour faciliter l'écoulement des bains de cataphorèse. De tels orifices 5 sont susceptibles, notamment lorsqu'ils sont de taille importante, de provoquer, lors de l'expansion du corps 2, un débordement de la mousse au travers dudit orifice. Pour y remédier, il peut être prévu, ainsi que représenté sur les figures 1 et 2, que la périphérie du corps 2 soit revêtue, en tout ou partie, d'un film extensible et poreux 6 suffisamment rigide pour contenir sensiblement la mousse dans le volume à remplir. Le film 6 est suffisamment extensible pour permettre l'expansion de la mousse sans se déchirer. On peut également envisager de remplacer le film par un tissé ou un non-tissé. The hollow elements are usually provided with orifices 5 formed in their walls, for example for lightening purposes or to allow the attachment of functional organs, or to facilitate the flow of cataphoresis baths. Such orifices 5 are capable, particularly when they are of large size, of causing, during expansion of the body 2, an overflow of the foam through said orifice. To remedy this, it can be provided, as shown in Figures 1 and 2, that the periphery of the body 2 is coated, in whole or in part, with an extensible and porous film 6 sufficiently rigid to substantially contain the foam in the volume to be filled. The film 6 is sufficiently extensible to allow expansion of the foam without tearing. It is also possible to consider replacing the film with a woven or a nonwoven.
Pour faciliter l'introduction du dispositif 1 à l'intérieur de l'élément creux 4, il peut comprendre des moyens de préhension amovibles 11 associés à l'une des parties extrêmes du corps 2, comme représenté sur la figure 1. Ces moyens de préhension se présentent sous la forme d'une poignée qui peut être retirée une fois le dispositif 1 introduit dans l'élément creux 4. To facilitate the introduction of the device 1 inside the hollow element 4, it may comprise removable gripping means 11 associated with one of the end portions of the body 2, as shown in FIG. gripping are in the form of a handle that can be removed once the device 1 introduced into the hollow element 4.
Afin de faciliter le maintien du dispositif 1 dans l'élément 4, notamment pour empêcher le contact entre le corps 2 non expansé et les parois internes de l'élément 4, des moyens de maintien du corps 2 à l'intérieur de l'élément creux 4 sont prévus. In order to facilitate the retention of the device 1 in the element 4, in particular to prevent the contact between the unexpanded body 2 and the inner walls of the element 4, means for holding the body 2 inside the element hollow 4 are provided.
Ces moyens comprennent au moins une collerette 7 associée à et disposée autour du corps 2 et s'étendant sensiblement radialement à partir de celui-ci. La collerette 7 comprend une partie pleine 8 et un évidement central 9 à l'intérieur duquel passe le corps 2, comme représenté sur la figure 3. These means comprise at least one flange 7 associated with and arranged around the body 2 and extending substantially radially therefrom. The flange 7 comprises a solid part 8 and a central recess 9 inside which the body 2 passes, as represented in FIG.
La forme de la collerette 7 est sensiblement complémentaire de celle de la section de l'élément creux 4 en regard de laquelle la collerette est destinée à être disposée. Ainsi pour un élément creux sensiblement cylindrique, la collerette 7 présente la forme d'un disque comme représenté sur la figure 3. i0 The shape of the flange 7 is substantially complementary to that of the section of the hollow element 4 opposite which the flange is intended to be arranged. Thus for a substantially cylindrical hollow element, the flange 7 has the shape of a disk as shown in FIG.
D'autre part, la collerette 7 peut présenter des dimensions supérieures à celles de l'élément creux de sorte qu'elle est déformée lorsqu'elle est insérée dans l'élément creux, comme représenté sur les figures 1 et 2. Une telle déformation permet d'améliorer le maintien du dispositif 1 à l'intérieur de l'élément creux 4. On the other hand, the collar 7 may have dimensions greater than those of the hollow element so that it is deformed when it is inserted into the hollow element, as shown in FIGS. 1 and 2. Such deformation makes it possible to improve the retention of the device 1 inside the hollow element 4.
En effet, les bords de la collerette 7 exercent alors un effort sur la paroi interne de l'élément creux 4. Cet effort étant dirigé vers l'extérieur de l'élément creux 4, le maintien du dispositif 1 est plus ferme. Indeed, the edges of the flange 7 then exert a force on the inner wall of the hollow element 4. This force being directed towards the outside of the hollow element 4, the maintenance of the device 1 is firmer.
Pour permettre une déformation de la collerette, celle-ci peut être réalisée en un 20 matériau plastique souple par exemple. D'autres matériaux peuvent être envisagés, tels que du métal ou du carton. To allow deformation of the flange, it may be made of a flexible plastic material for example. Other materials may be envisioned, such as metal or cardboard.
Selon les réalisations représentées sur les figures, les moyens de maintien comprennent une pluralité de collerettes 7 réparties le long du corps 2. Chaque collerette présente une forme complémentaire de celle de la section de l'élément creux en regard de laquelle elle est destinée à être disposée. Ainsi, dans le cas d'une réduction de section, les collerettes 7 présentent une réduction de diamètre dans les parties de section inférieure, comme représenté sur les figures 4 et 5. According to the embodiments shown in the figures, the holding means comprise a plurality of flanges 7 distributed along the body 2. Each flange has a shape complementary to that of the section of the hollow element opposite which it is intended to be disposed. Thus, in the case of section reduction, the flanges 7 have a diameter reduction in the lower section portions, as shown in FIGS. 4 and 5.
Pour permettre le passage d'une collerette 7 de grande dimension dans une section réduite, on peut prévoir que la collerette 7 soit réalisée en un matériau très souple, de sorte que la collerette 7 soit suffisamment déformée pour passer dans la section réduite puis retourne vers sa forme initiale quand la section de l'élément creux 4 augmente. To allow the passage of a collar 7 of large size in a reduced section, it can be provided that the flange 7 is made of a very flexible material, so that the flange 7 is sufficiently deformed to pass into the reduced section and then back to its initial shape when the section of the hollow element 4 increases.
La collerette peut comprendre des perforations 10 dans sa partie pleine 8. La mousse une fois expansée passe à travers les perforations 10, on obtient donc une mousse continue à l'intérieur de l'élément creux 4. The flange may comprise perforations 10 in its solid part 8. The foam once expanded passes through the perforations 10, so a continuous foam is obtained inside the hollow element 4.
Le corps 2 est réalisé par extrusion. Dans le cas où le dispositif 1 comprend une âme 3, l'âme et le corps peuvent être co-extrudés. Le dispositif 1 est obtenu par io découpe du co-extrudé à la longueur voulue. En sortie de filière, lorsque le corps 2 est encore chaud et n'est pas complètement durci, on associe les collerettes 7 au corps 2 par enfoncement dans ledit corps. Ainsi, la collerette 7 est partiellement enrobée dans le corps 2, ce qui améliore son association au corps. The body 2 is made by extrusion. In the case where the device 1 comprises a core 3, the core and the body may be coextruded. The device 1 is obtained by cutting the coextruded to the desired length. When leaving the die, when the body 2 is still hot and not completely hardened, the flanges 7 are associated with the body 2 by driving into said body. Thus, the flange 7 is partially embedded in the body 2, which improves its association with the body.
Un tel procédé de réalisation est particulièrement économique et simple à mettre en oeuvre, l'extrusion du corps 2 étant réalisée sur une très grande longueur. Such a production method is particularly economical and simple to implement, the extrusion of the body 2 being made over a very large length.
Afin de permettre l'association de la collerette 7 au corps 2, la collerette peut comprendre une fente 12 s'étendant de la périphérie de la collerette à l'évidement central 9, comme représenté sur la figure 3. Ainsi, on fait passer le corps 2 dans la fente 12 jusqu'à l'évidement central 9, puis la fente 12 est refermée du fait de la souplesse de la collerette 7. In order to allow the association of the flange 7 to the body 2, the flange may comprise a slot 12 extending from the periphery of the flange to the central recess 9, as shown in FIG. body 2 in the slot 12 to the central recess 9, then the slot 12 is closed because of the flexibility of the collar 7.
Selon une autre réalisation, la collerette est réalisée en au moins deux demies collerettes 13 et 14, disposées de part et d'autre du corps 2 et décalées l'une par rapport à l'autre sur la longueur du corps 2, comme représenté sur la figure 3. According to another embodiment, the flange is made of at least two half flanges 13 and 14, disposed on either side of the body 2 and offset relative to each other along the length of the body 2, as shown in FIG. Figure 3.
Le dispositif est inséré à l'intérieur d'un élément creux 4 de la carrosserie d'un véhicule automobile par glissement au travers d'un orifice prévu dans ledit élément, par exemple en l'une de ses extrémités. Le corps 2 du dispositif 1 est expansé de sorte à former une mousse souple plaquée contre la paroi interne de l'élément creux 4 et adhérant à celle-ci permettant d'obturer ledit élément en assurant une isolation acoustique. The device is inserted inside a hollow element 4 of the bodywork of a motor vehicle by sliding through an orifice provided in said element, for example at one of its ends. The body 2 of the device 1 is expanded so as to form a flexible foam pressed against the inner wall of the hollow member 4 and adhered thereto for closing said element ensuring sound insulation.
Outre ses propriétés d'amortissement acoustique, le remplissage de l'élément 4 5 par le dispositif 1, sur tout ou partie de sa longueur, assure une étanchéité au bruit aérien, ainsi qu'à l'air et à la poussière. In addition to its acoustic damping properties, the filling of the element 4 5 by the device 1, over all or part of its length, provides a seal against airborne noise, as well as air and dust.
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