FR2928578A1 - Piece d'equipement de vehicule automobile, et procede de fabrication associe - Google Patents

Abstract

Cette pièce comprend une armature rigide (12) de support, une peau extérieure d'aspect (14) et une couche de mousse reliant la peau (14) et l'armature de support (12)L'armature de support (12) comprend un corps (24) délimitant une ouverture (26) d'injection d'un matériau moussant, l'ouverture d'injection (26) débouchant dans le volume intérieur (16) situé entre l'armature (12) et la peau (14).L'armature comprend un obturateur (28) comprenant au moins une partie mobile (52) par rapport au corps (24) lors de l'injection du matériau moussant entre une position de libération de l'ouverture (26) et une position d'obturation de l'ouverture (26).Dans la position de libération, le corps (24) et l'obturateur (28) délimitent entre eux un passage (60) d'injection du matériau moussant comprenant une région amont (26) présentant un axe (A-A') d'injection du matériau moussant, et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur (16) et obturée axialement.

Description

Pièce d'équipement de véhicule automobile, et procédé de fabrication associé. La présente invention concerne une pièce d'équipement de véhicule automobile, du type comprenant : - une armature rigide de support ; - une peau extérieure d'aspect souple délimitant avec l'armature de support un volume intérieur ; - une couche de mousse reliant la peau et l'armature de support dans le volume intérieur, l'armature de support comprenant : * un corps délimitant au moins une ouverture d'injection d'un matériau moussant destiné à former la couche de mousse, l'ouverture d'injection débouchant dans le volume intérieur, et * un obturateur comprenant au moins une partie mobile par rapport au corps lors de l'injection du matériau moussant dans le volume intérieur, entre une position de libération de l'ouverture d'injection et une position d'obturation de l'ouverture d'injection. De telles pièces sont destinées à former par exemple des planches de bord de véhicule automobile, ou des pièces d'habillage, comme des panneaux d'habillage de porte ou de plancher.

De telles pièces sont réalisées par moussage d'un matériau moussant introduit dans le volume intérieur défini entre l'armature de support et la peau extérieure d'aspect. A cet effet, une ouverture d'injection de matériau moussant est prévue dans le corps de l'armature. Une buse d'injection de matériau moussant est alors disposée en regard de l'ouverture d'injection ou insérée dans celle-ci pour délivrer le matériau moussant dans le volume intérieur. Puis, le matériau moussant augmente son volume par moussage et durcit pour former la couche de mousse entre la peau et l'armature. Pour éviter que la mousse déborde hors de l'armature lors de son expansion, il est connu de maintenir la buse d'injection de matériau moussant sur l'armature jusqu'à ce que le matériau moussant soit totalement solidifié. Toutefois, une telle solution ne donne pas entière satisfaction. En effet, l'immobilisation de la buse en regard de l'orifice d'injection diminue la productivité du procédé de fabrication en augmentant le temps de cycle lors de la production en série de plusieurs pièces identiques. En outre, des fuites de mousse sont susceptibles de se produire, ce qui engendre des dépressions dans la pièce et diminue leur qualité.

Pour pallier ce problème, on connaît de FR-A- 2 898 537, une pièce du type précité, dans lequel l'armature est équipée, en regard de l'ouverture d'injection, d'un obturateur comprenant des volets mobiles lors de l'injection de fluide. L'obturateur est fixé sur l'armature à sa périphérie et est fendu en son centre. Pour l'injection du matériau moussant dans le volume intérieur, la buse d'injection est introduite à travers l'obturateur, ce qui libère un passage central d'injection, obturé à sa périphérie par les volets mobiles. Lorsque la buse est retirée, les volets se referment, ce qui empêche le débordement ultérieur de mousse hors du volume intérieur. Ainsi, il n'est pas nécessaire de maintenir la buse en regard de la pièce pendant l'expansion et le durcissement de la mousse, ce qui diminue le temps de cycle. Un but de l'invention est d'améliorer encore la qualité de la pièce obtenue en évitant les dépressions. A cet effet, l'invention a pour objet une pièce du type précité, caractérisée en ce que dans la position de libération, le corps et l'obturateur délimitent entre eux un passage d'injection du matériau moussant comprenant une région amont présentant un axe d'injection du matériau moussant, et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur et obturée axialement par rapport à l'axe d'injection de la région amont. La pièce selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristique(s) suivante(s), prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - l'obturateur comprend une partie centrale fixée sur le corps et une partie périphérique mobile par rapport à la partie centrale entre la position de libération et la position d'obturation ; - la partie mobile est déformable spontanément depuis la position de libération vers la position d'obturation, la position d'obturation étant une position de repos de l'obturateur ; -l'obturateur comprend une valve parapluie qui comporte une tige formant la partie centrale et un dôme formant la partie périphérique mobile ; -l'obturateur est formé par un organe mobile d'un seul tenant entre la position d'obturation et la position de libération, le corps comprenant au moins une butée de retenue de l'organe mobile dans la position de libération ; et - l'organe mobile est une bille. L'invention a en outre pour objet un procédé de fabrication d'une pièce d'équipement de véhicule automobile, du type comprenant les étapes suivantes : - placement d'une armature de support et d'une peau dans un moule de moussage, l'armature de support et la peau délimitant entre elles un volume intérieur, l'armature de support comprenant : * un corps délimitant au moins une ouverture d'injection d'un matériau moussant destiné à former la couche de mousse, l'ouverture d'injection débouchant dans le volume intérieur, et * un obturateur comprenant au moins une partie mobile par rapport au corps lors de l'injection du matériau moussant dans le volume intérieur, entre une position de libération de l'ouverture d'injection et une position d'obturation de l'ouverture d'injection ; - injection d'un matériau moussant dans le volume intérieur à travers l'ouverture d'injection en faisant passer la partie mobile de l'obturateur de sa position d'obturation à sa position de libération ; - expansion et durcissement du matériau moussant pour former une couche de mousse reliant la peau et l'armature de support dans le volume intérieur ; caractérisé en ce que dans la position de libération, le corps et l'obturateur délimitent entre eux un passage d'injection du matériau moussant comprenant une région amont présentant un axe d'injection du matériau moussant, et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur et obturée axialement par rapport à l'axe d'injection de la région amont. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristique(s) suivante(s), prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - l'obturateur comprend une partie centrale fixée sur le corps, et une partie périphérique mobile, la partie centrale restant sensiblement immobile lors de l'injection de matériau moussant, la partie périphérique se déplaçant à l'écart de l'ouverture d'injection ; et - l'obturateur est formé par un organe mobile d'un seul tenant par rapport au corps.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en coupe suivant un plan transversal d'une première pièce d'équipement automobile selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue de dessus d'un détail de la pièce de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue d'une étape initiale du procédé de fabrication selon l'invention de la pièce de la Figure 1 ; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 3, lors de l'injection du matériau moussant entre l'armature et la peau de la pièce de la Figure 3 ; - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 3 lors de l'expansion du matériau moussant pour former la couche de mousse ; - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 1 d'une deuxième pièce selon l'invention ; - la Figure 7 est une vue analogue à la Figure 4 pour la deuxième pièce.

Une première pièce d'équipement intérieur 10 de véhicule automobile selon l'invention est représentée sur la Figure 1. Cette pièce 10 est par exemple une planche de bord de véhicule automobile, destinée à être placée à l'avant du véhicule pour porter des accessoires. En variante, la pièce 10 est un panneau d'habillage intérieur de porte ou de plancher du véhicule.

Comme illustré par la Figure 1, la pièce 10 comprend une armature rigide 12 de support, une peau extérieure d'aspect 14 souple, la peau 14 délimitant avec l'armature 12 un volume intérieur 16. La pièce 10 comprend en outre une couche de mousse 18 remplissant le volume intérieur 16 pour raccorder l'armature 12 à la peau 14.

La peau 14 est destinée à être placée en regard d'un utilisateur du véhicule automobile dans l'habitacle du véhicule. Elle est par exemple formée en thermoplastique élastomère tel que du thermoplastique polyuréthane (TPU) ou du thermoplastique oléfine (TPO). On peut également utiliser du polychlorure de vinyle souple (PVC), du caoutchouc ou du silicone. Dans cet exemple, la peau 14 présente une surface extérieure 20 d'aspect de la pièce 10 et une surface intérieure 22 fixée sur la couche de mousse 16.

Dans tout ce qui suit, les termes intérieur et extérieur s'entendent par rapport au placement de la pièce lors de son montage dans le véhicule, l' extérieur de la pièce étant tourné vers l'habitacle, l' intérieur de la pièce étant tournée vers les éléments de caisse sur laquelle est montée la pièce. Sur les Figures, l'extérieur est situé vers le bas alors que l'intérieur est situé vers le haut.

Comme on le verra plus bas, la couche de mousse 16 est formée par moussage d'un matériau moussant introduit dans le volume intérieur 16. Elle est ainsi réalisée par exemple à base de polyuréthane expansé. Comme illustré par la Figure 1, l'armature de support 12 comprend un corps de base 24, délimitant au moins une ouverture 26 d'injection du matériau moussant, et un obturateur 28 destiné à obturer depuis le volume intérieur 16 de chaque ouverture 26. Le corps 24 de l'armature 12 est destiné à être fixé sur les éléments de caisse (non représentés) du véhicule. Il est par exemple réalisé en matière thermoplastique polyoléfinique, homopolymère ou copolymère, comprenant éventuellement des charges minérales ou un renforcement par des fibres de verre. Il peut être réalisé en ABS-PC (acrylonitrile-butadiène-styrène et polycarbonate) éventuellement renforcé par des fibres de verre. Ces matériaux ont une rigidité permettant de remplir une fonction de support. Le corps 24 comprend une base 29 et une partie bombée 30 s'étendant autour de l'ouverture d'injection 26 en saillie vers l'intérieur par rapport à la base 29. Le corps 24 comprend une surface extérieure 32 appliquée sur la couche de mousse et une surface intérieure 34 tournée vers les éléments de caisse. La partie bombée 30 comprend une paroi intérieure plane 36 dans laquelle sont ménagées les ouvertures d'injection 26, et qui supporte l'obturateur 28.

Dans l'exemple illustré par la Figure 2, la paroi intérieure 36 délimite une lumière centrale 40 d'insertion de l'obturateur 28, d'axe central A-A', et deux ouvertures 26 en forme de demi-anneaux s'étendant autour de la lumière centrale 40.

Les ouvertures 26 et la lumière 40 s'étendent le long ou parallèlement à l'axe A-A' et débouchent dans la surface intérieure 34 et dans la surface extérieure 32. Dans l'exemple représenté sur les Figures 1 à 5, l'obturateur 28 est formé par une valve parapluie anti-retour. Cet obturateur 28 comprend ainsi une tige centrale 50 de fixation sur le corps 24 et un dôme flexible 52 d'obturation des ouvertures 26 s'étendant sous la tige 50. La tige 50 est insérée en force dans la lumière 40 entre les ouvertures 26.

Elle s'étend suivant l'axe A-A' et présente une tête 54 qui fait saillie hors de l'ouverture 40 en appui sur la surface intérieure 32 pour assurer une retenue axiale de l'obturateur 28. Lors de l'injection de fluide à travers les ouvertures 26, la tige 50 reste globalement immobile par rapport à l'armature 12 et forme ainsi une partie centrale fixée sur l'armature. Le dôme 52 fait saillie radialement autour de l'axe A-A' à partir de l'extrémité inférieure de la tige 50 placée dans le volume intérieur 16, sur toute la périphérie de la tige 54. Il présente une section verticale sensiblement en forme de C et une étendue radiale suffisante pour couvrir, depuis le volume intérieur 16, les ouvertures 26 sur toute leur étendue. L'obturateur 28 est réalisé à base d'un matériau flexible comme du silicone. Ainsi, le dôme 52 est mobile par flexion lors de l'injection de fluide à travers les ouvertures 26 entre une position obturée de repos représentée sur les Figures 1, 3 et 5 et une position de libération représentée sur la Figure 4.

Dans la position d'obturation, le dôme 52 est courbé vers le corps 24, avec une convexité dirigée vers la peau 14. Il présente un bord périphérique appliqué contre la surface extérieure 32 du corps 24 autour des ouvertures 26 sur toute sa périphérie autour de l'axe A-A'. Le dôme 52 obture alors les ouvertures 26 et empêche le passage de fluide depuis le volume intérieur 16 vers l'extérieur à travers les ouvertures 26. Dans la position de libération représentée sur la Figure 5, le dôme 52 a été retourné et présente alors une convexité dirigée vers le corps 24.

Le bord périphérique du dôme 52 est alors situé à l'écart de la surface extérieure 32 de sorte que le dôme 52 et le corps 24 délimitent entre eux un passage d'injection 60 de matériau moussant dans le volume intérieur 16. Selon l'invention, le passage 60 comprend, en référence au sens d'injection du matériau moussant vers le volume intérieur 16, une région amont s'étendant axialement le long de l'axe A-A' à travers l'ouverture d'injection 26 ménagée dans le corps 24, et une région aval située en aval de l'ouverture 26 et débouchant transversalement dans le volume intérieur 16 à la périphérie du dôme 52 en étant obturée axialement par le dôme 52.

La pièce 10 est fabriquée dans un moule de moussage 70 représenté partiellement et schématiquement sur la Figure 3 et comprenant un demi-moule inférieur 72 de support de la peau 14, un demi-moule supérieur 74 de support de l'armature 12, et une buse d'injection 76 de matériau moussant dans le volume intérieur 16, montée mobile par rapport au demi-moule supérieur 74.

Le procédé de fabrication de la première pièce 10 selon l'invention va maintenant être décrit. Initialement, le moule 70 est ouvert, la peau 14 est appliquée sur le demi-moule inférieur 72 et l'armature 12 est placée contre le demi-moule supérieur 74. Le moule 70 est alors au moins partiellement fermé. Le corps 24 de l'armature 12 et la peau 14 délimitent entre leurs surfaces 22, 32 en regard un volume intérieur 16 sensiblement vide. Dans cette configuration initiale, l'obturateur 28 occupe sa position obturée dans laquelle le dôme 52 est appliqué contre la surface extérieure 32 pour obturer les ouvertures 26.

Puis, un joint annulaire d'étanchéité 78 est appliqué sur la paroi supérieure 36 autour des ouvertures 26. La buse 76 est alors disposée en appui sur le joint annulaire 78. Elle définit alors un conduit d'injection de matériau moussant d'axe A-A' prolongé axialement par les ouvertures d'injection 26. La buse est alors située totalement à l'extérieur du volume intérieur 16.

Comme illustré par la Figure 4, le matériau moussant est alors injecté à travers la buse 76. Le matériau moussant circule à travers le joint annulaire 78 jusqu'aux ouvertures d'injection 26.

Le matériau moussant traverse alors le corps 24 dans les ouvertures 26 et déplace le bord périphérique du dôme 52 vers la peau 14 pour faire passer le dôme 52 de sa position d'obturation à sa position de libération et libérer des passages d'injection 60 dans le volume intérieur 16.

Comme précisé plus haut, chaque passage d'injection 60 comprend alors une région amont s'étendant axialement dans les ouvertures 26 et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur 16 en étant obturée axialement vers l'extérieur par le dôme 52. Ainsi, le matériau moussant se répartit uniformément dans le volume intérieur 16 tout autour de l'axe A-A' d'injection défini par la buse 72 et par les ouvertures 26. Lorsque l'injection de matériau moussant s'achève, le dôme 52 reprend spontanément sa position d'obturation, ce qui ferme les ouvertures 26 depuis le volume intérieur 16. La buse 72 est alors déplacée vers une autre ouverture d'injection, sans attendre nécessairement que le matériau moussant se soit expansé pour occuper la totalité du volume intérieur 16, ni qu'il ait durcit. Toutefois, le dôme 52 de l'obturateur 28 obturant le volume intérieur 16 depuis l'intérieur, toute remontée de matériau moussant à travers les ouvertures d'injection 26 est empêchée.

Le matériau moussant augmente alors son volume par moussage pour occuper sensiblement la totalité du volume intérieur 16, puis durcit et forme la couche de mousse 18. Le procédé selon l'invention présente l'avantage d'augmenter la propreté de la pièce en supprimant le risque de fuite de mousse. Ceci évite les dépressions sur la pièce et augmente leur qualité. En outre, ceci réduit la maintenance habituellement nécessaire (notamment le nettoyage). Il n'est en outre plus nécessaire d'utiliser un démoulant. La deuxième pièce 90 selon l'invention, représentée sur les Figures 6 et 7 diffère de la première pièce 10 par la nature de l'obturateur 28. Dans la deuxième pièce 90, l'obturateur 28 est formé par un organe mobile 92 en forme de bille. L'armature définit une ouverture d'injection 26 unique de section circulaire inférieure à la section maximale de la bille 92, et présente des pattes 94 de guidage de la bille 92 qui font saillie dans le volume intérieur 14 à partir de la surface extérieure 34. Chaque patte 94 présente à son extrémité extérieure, une butée 96 de retenue de la bille.

Les pattes 94 définissent ainsi entre elles un espace de circulation de la bille 92 entre une position supérieure d'obturation de l'ouverture 26 et une position inférieure de libération de l'ouverture 26. Dans la position supérieure d'obturation représentée sur la Figure 6, la bille 92 est en appui étanche sur la surface extérieure 34 autour de l'ouverture d'injection 26 qu'elle obture totalement. Dans la position inférieure représentée sur la Figure 7, la bille 92 est en appui sur les butées 96 à l'écart de l'ouverture 26. Elle définit avec le corps 24 un passage d'injection 60 comprenant une région amont s'étendant dans l'ouverture 26 suivant un axe A-A' d'injection de matériau moussant dans le volume intérieur 16, et une région aval obturée axialement par la bille 92 et ouverte transversalement autour de la bille 92 entre les pattes 94. L'obturateur 28 est ainsi mobile d'un seul tenant entre la position d'obturation et la position de libération. Le procédé de fabrication de la deuxième pièce 90 diffère du procédé de fabrication de la première pièce 10 en ce que la bille 92 occupe initialement spontanément sa position de libération. Lorsque le matériau moussant est injecté à travers l'ouverture 28, il pénètre dans la région aval du passage d'injection 60, bute axialement contre la bille 92 et se répartit autour de celle-ci pour déboucher transversalement dans le volume intérieur 16.

Par ailleurs, lorsque l'injection est terminée, l'expansion du matériau moussant pousse la bille 92 vers le haut pour la ramener dans sa position d'obturation au contact de la surface 34, empêchant ainsi toute fuite de matériau moussant à l'extérieur du volume intérieur 16.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1.- Pièce (10 ; 90) d'équipement de véhicule automobile, du type comprenant : - une armature rigide (12) de support ; - une peau extérieure d'aspect (14) souple délimitant avec l'armature de support (12) un volume intérieur (16) ; - une couche de mousse (18) reliant la peau (14) et l'armature de support (12) dans le volume intérieur (16), l'armature de support (12) comprenant : * un corps (24) délimitant au moins une ouverture (26) d'injection d'un matériau moussant destiné à former la couche de mousse (18), l'ouverture d'injection (26) débouchant dans le volume intérieur (16), et * un obturateur (28) comprenant au moins une partie mobile (52 ; 92) par rapport au corps (24) lors de l'injection du matériau moussant dans le volume intérieur (16), entre une position de libération de l'ouverture d'injection (26) et une position d'obturation de l'ouverture d'injection (26) ; caractérisée en ce que dans la position de libération, le corps (24) et l'obturateur (28) délimitent entre eux un passage (60) d'injection du matériau moussant comprenant une région amont (26) présentant un axe (A-A') d'injection du matériau moussant, et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur (16) et obturée axialement par rapport à l'axe d'injection (A-A') de la région amont (26).

2.- Pièce (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur (28) comprend une partie centrale (50) fixée sur le corps (24) et une partie périphérique (52) mobile par rapport à la partie centrale (50) entre la position de libération et la position d'obturation.

3.- Pièce (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie mobile (52) est déformable spontanément depuis la position de libération vers la position d'obturation, la position d'obturation étant une position de repos de l'obturateur (28).

4.- Pièce (10) selon l'une des revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'obturateur (28) comprend une valve parapluie qui comporte une tige formant la partie centrale (50) et un dôme formant la partie périphérique mobile (52).

5.- Pièce (90) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur (28) est formé par un organe (92) mobile d'un seul tenant entre la position d'obturation et la position de libération, le corps (24) comprenant au moins une butée (96) de retenue de l'organe mobile (92) dans la position de libération.

6.- Pièce (90) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe mobile (92) est une bille.

7.- Procédé de fabrication d'une pièce (10 ; 90) d'équipement de véhicule automobile, du type comprenant les étapes suivantes : - placement d'une armature de support (12) et d'une peau (14) dans un moule (70) de moussage, l'armature de support (12) et la peau (14) délimitant entre elles un volume intérieur (16), l'armature de support (12) comprenant : * un corps (24) délimitant au moins une ouverture (26) d'injection d'un matériau moussant destiné à former la couche de mousse (18), l'ouverture d'injection (26) débouchant dans le volume intérieur (16), et * un obturateur (28) comprenant au moins une partie mobile (52 ; 92) par rapport au corps (24) lors de l'injection du matériau moussant dans le volume intérieur (16), entre une position de libération de l'ouverture d'injection (26) et une position d'obturation de l'ouverture d'injection (26) ; - injection d'un matériau moussant dans le volume intérieur (16) à travers l'ouverture d'injection (26) en faisant passer la partie mobile (52 ; 92) de l'obturateur (28) de sa position d'obturation à sa position de libération ; - expansion et durcissement du matériau moussant pour former une couche de mousse (18) reliant la peau (14) et l'armature de support (12) dans le volume intérieur (16) ; caractérisé en ce que dans la position de libération, le corps (24) et l'obturateur (28) délimitent entre eux un passage (60) d'injection du matériau moussant comprenant une région amont (26) présentant un axe (A-A') d'injection du matériau moussant, et une région aval débouchant transversalement dans le volume intérieur (16) et obturée axialement par rapport à l'axe d'injection (A-A') de la région amont (26).

8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'obturateur (28) comprend une partie centrale (50) fixée sur le corps (24), et une partie périphérique mobile (52), la partie centrale (50) restant sensiblement immobile lorsde l'injection de matériau moussant, la partie périphérique (52) se déplaçant à l'écart de l'ouverture d'injection (26).

9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'obturateur (28) est formé par un organe (92) mobile d'un seul tenant par rapport au corps (24).5