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Abstract

Structure composite à articulation renforcée Structure (1) composite, comprenant une partie (2) sensiblement plane et une bordure (3), disposée en bordure de la partie (2) et comprenant une première zone d’articulation (4) disposée à une extrémité de la bordure (3) selon un premier axe (A) et une deuxième zone d’articulation (6) disposée à l’autre extrémité de la bordure (3) selon le premier axe (A), caractérisée en ce que la bordure (3) comprend encore une zone de renfort (5) reliant les deux zones d’articulation (4, 6), en ce que la bordure (3) présente un profil transversal au premier axe (A) sensiblement en forme d’un U s’ouvrant du côté opposé à la partie (2) et en ce que la bordure (3) est renforcée par au moins une nervure (7) sensiblement parallèle à un deuxième axe (B) perpendiculaire au premier axe (A) et contenu dans le plan de la partie (2). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Structure composite à articulation renforcée
L’invention concerne le domaine des structures composites, telles les armatures de siège automobile et concerne plus particulièrement une articulation entre deux telles structures, telle une articulation entre une structure d’assise et une structure de dossier, et le renforcement de cette articulation pour supporter un crash.
Il est connu de réaliser une structure composite, par exemple pour former une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie sensiblement plane, formant le dossier, et une bordure, disposée en bordure de la partie. La bordure comprend une première zone d’articulation disposée à une extrémité de la bordure selon un premier axe et est apte à accueillir un premier insert métallique et une deuxième zone d’articulation disposée à l’autre extrémité de la bordure selon le premier axe et apte à accueillir un deuxième insert métallique, chacun des deux inserts étant apte à accueillir un moyeu, les deux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe afin de permettre de réaliser une articulation de la structure relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe.
Le problème que rencontre une telle structure composite est la résistance au(x) test(s) de crash. Pour un siège automobile, le premier axe est disposé selon un axe Y transverse au véhicule, l’assise est sensiblement horizontale, dans un plan XY, et le dossier est articulé entre une position de service où il est sensiblement vertical, dans un plan YZ et une position de rangement où il est replié vers l’avant contre l’assise, dans un plan XY. La direction principale de choc prévisible est selon l’axe X du véhicule, depuis l’arrière. Un tel choc est indicatif d’un contenu de la malle arrière venant percuter l’arrière du siège.
Afin de renforcer une telle structure composite, l’invention met en œuvre plusieurs moyens complémentaires.
L’invention a pour objet une structure composite, telle une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie sensiblement plane et une bordure, disposée en bordure de la partie et comprenant une première zone d’articulation disposée à une extrémité de la bordure selon un premier axe et apte à accueillir un premier insert métallique et une deuxième zone d’articulation disposée à l’autre extrémité de la bordure selon le premier axe et apte à accueillir un deuxième insert métallique symétrique du premier insert, chacun des deux inserts étant apte à accueillir un moyeu, les deux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe afin de permettre de réaliser une articulation de la structure relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe, où la bordure comprend encore une zone de renfort reliant les deux zones d’articulation, en ce que la bordure présente un profil transversal au premier axe sensiblement en forme d’un U s’ouvrant du côté opposé à la partie et en ce que la bordure est renforcée par au moins une nervure sensiblement parallèle à un deuxième axe perpendiculaire au premier axe et contenu dans le plan de la partie.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :
- au moins une nervure est encore perpendiculaire au premier axe, et/ou au moins une nervure est parallèle au premier axe et/ou au moins une nervure est orientée obliquement, préférentiellement à – 45° et à + 45° relativement au premier axe, avec encore préférentiellement au moins deux nervures croisées entre elles, encore préférentiellement perpendiculairement,
- la structure comprend encore au moins un premier organo (préimpégné de fibres continues et de thermoplastique) disposé sur une surface externe de la bordure sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe et le deuxième axe, préférentiellement longitudinalement selon le premier axe, encore préférentiellement sur la totalité de la longueur de la zone de renfort et au moins sur une partie de la longueur de la première zone d’articulation et de la deuxième zone d’articulation et préférentiellement sur la surface opposée à une direction de choc prévisible,
- la structure comprend encore au moins un deuxième organo, disposé sur une surface externe de la zone de renfort de la bordure sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe et le deuxième axe et sur au moins une partie adjacente de la partie et préférentiellement sur la surface opposée à une direction de choc prévisible,
- un organo est une pièce composite armée de fibres continues, avantageusement tissées, préfabriquée relativement au moulage du reste de la structure armée de fibres coupées, où les fibres sont préférentiellement des fibres de verre.
Dans un deuxième aspect de l’invention, un siège comprenant une telle structure.
Dans un troisième aspect de l’invention, un véhicule comprenant un tel siège.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :
montre, en vue perspective, une structure composite selon l’invention,
montre, selon une autre vue perspective, la structure de la figure 1,
montre, en vue de profil partielle coupée, la structure de la figure 1,
montre, en vue de dessus sectionnelle, la structure de la figure 1.
En référence à la figure 1, la structure 1 composite, ici une armature pour un dossier de siège automobile, comprend une partie 2, couvrant toute la partie droite, sensiblement plane et une bordure 3, couvrant une partie aussi large que haute autour de l’axe A. La bordure 3 est disposée en bordure, soit sur un des bords, par exemple ici un petit bord, de la partie 2. La bordure 3 peut, selon l’axe A, être découpée en une première zone d’articulation 4, couvrant la portion de la bordure 3, disposée, selon l’axe A, à une extrémité de la bordure 3, ici l’extrémité gauche dans le plan de la figure. Cette première zone d’articulation 4 est conformée pour accueillir un premier insert métallique apte à porter un moyeu (non représenté) d’axe confondu avec l’axe A. La bordure 3 peut encore être découpée en une deuxième zone d’articulation 6, couvrant la portion de la bordure 3, disposée, selon l’axe A, à l’autre extrémité de la bordure 3, ici l’extrémité droite dans le plan de la figure. Cette deuxième zone d’articulation 6 est conformée pour accueillir un deuxième insert métallique, avantageusement symétrique du premier insert relativement à un plan perpendiculaire à l’axe A, apte à porter un moyeu (non représenté) d’axe confondu avec l’axe A et coaxial avec le premier moyeu. Les deux moyeux coaxialement alignés entre eux et sur l’axe A permettent ainsi de réaliser une articulation de la structure 1 relativement à une autre structure (non représentée), telle une assise, autour de l’axe A.
Selon une caractéristique, la bordure 3 comprend encore une zone de renfort 5, portion médiane, reliant les deux zones d’articulation 4, 6.
Selon une autre caractéristique, plus particulièrement visible en vue de profil, à la figure 3, la bordure 3 présente un profil transversal au premier axe A sensiblement en forme d’un U, surligné sur la figure 3, s’ouvrant du côté opposé à la partie 2. Ladite forme en U est appliquée tant aux deux zones d’articulation 4, 6, qu’à la zone de renfort 5, même si elles présentent des largeurs différentes. Aussi, la bordure 3 présente une coque, de forme sensiblement hémicylindrique, sensiblement d’axe A, ouvrant du côté opposé à la partie 2.
Selon une autre caractéristique, la bordure 3 est renforcée par au moins une nervure 7. Cette nervure 7 occupe le volume intérieur de ladite coque de la bordure 3. Toutes lesdites au moins une nervure 7 sont sensiblement parallèles à un axe B, perpendiculaire à l’axe A et contenu dans le plan de la partie 2. Ceci est avantageux en ce que ladite au moins une nervure 7 assure un renforcement de la bordure 3.
De plus, ceci est avantageux en ce que cela permet un démoulage de la bordure 3 selon la direction B. La structure composite 1, dans son ensemble, peut ainsi avantageusement être réalisée par moulage en une seule pièce/opération.
La direction B impose une première direction pour les nervures 7. La deuxième direction définissant l’orientation d’une nervure 7 peut être quelconque et surtout différente d’une nervure 7 à l’autre.
Une nervure 7 peut ainsi encore être parallèle à l’axe A.
Selon une autre caractéristique, une nervure 7 peut être sécante à l’axe A. Avantageusement, si l’angle de sécance est assez grave, cette caractéristique permet que la nervure 7 relie deux parois opposées de la coque de la bordure 3, les deux branches du U, assurant ainsi un renforcement de la bordure 3 selon une direction C de choc prévisible, ici choisie normale au plan AB.
Selon une autre caractéristique, au moins une nervure 7 peut être perpendiculaire à l’axe A.
Selon une autre caractéristique, au moins une nervure 7 peut être orientée obliquement, préférentiellement à – 45° et à + 45° relativement au premier axe A. Dans ce cas, au moins deux nervures sont préférentiellement croisées entre elles, avantageusement perpendiculairement. Un tel croisement, en ce qu’il ajoute un lien entre deux nervures 7, renforce encore la bordure 3.
Selon une autre caractéristique, la structure 1 comprend encore au moins un premier organo 8 disposé sur une surface 10 externe de la bordure 3, sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe A et le deuxième axe B, soit le plan de la partie 2. Cet organo 8 est préférentiellement disposé longitudinalement selon le premier axe A, sur la longueur de la bordure 3. Il s’étend encore préférentiellement sur la totalité de la longueur de la zone de renfort 5 et au moins sur une partie de la longueur de la première zone d’articulation 4 et de la deuxième zone d’articulation 6. La surface 10 est préférentiellement la surface opposée à une direction de choc prévisible C, tel que plus particulièrement visible à la figure 3. Un choc selon la direction C sur une surface de la bordure 3 conduit à des contraintes de traction sur la surface 10 opposée. Aussi, un organo 8, qui apporte principalement une résistance en traction, est ici particulièrement adapté, sur la surface 10 opposée au choc C.
Selon une autre caractéristique, la structure 1 comprend encore au moins un deuxième organo 9. Ce deuxième organo 9, à l’instar du premier organo 8, est disposé sur une surface 10 externe de la bordure 3, sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe A et le deuxième axe B. Il recouvre la zone de renfort 5 et s’étend sur au moins une partie adjacente de la partie 2. Ceci a pour effet d’augmenter la solidarisation de la bordure 3 avec la partie 2. La bordure 3 qui porte les moyeux et l’articulation, transmet une part importante des efforts en cas de choc. Comme précédemment, et pour les mêmes raisons, la surface 10 est préférentiellement la surface opposée à une direction de choc prévisible C.
De manière connue, un organo 8, 9 ou insert en thermoplastique renforcé de fibres continues ou CFRT (de l’anglais « Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic ») est une pièce composite à matrice thermoplastique armée de fibres continues, avantageusement tissées, de manière à former un ou plusieurs tapis. Cet organo est préfabriqué, soit réalisé préalablement au moulage de la structure 1. Il peut être préformé ou être réalisé à plat. Il est ensuite inséré, de préférence à chaud afin d’être malléable, dans le moule de réalisation de la structure 1 afin de pouvoir se conformer et épouser la surface du moule. Le reste de la structure composite 1 est ensuite réalisé en injectant dans le moule, contre ou autour du ou des organos 8, 9, un thermoplastique « classique », en ce qu’il est armé de fibres coupées.
Selon une autre caractéristique, les fibres, tant celles du thermoplastique classique que celles des organos 8, 9, sont préférentiellement des fibres de verre.
Le thermoplastique, tant celui classique que celui des organos 8, 9, peut être tout thermoplastique tel que PA6, PA66, PP, PET, PPS, PPA, ...
L’invention concerne encore un siège d’automobile comprenant au moins une telle structure 1 composite.
L’invention concerne encore un véhicule comprenant au moins un tel siège.
L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles.
1 : structure composite,
2 : partie,
3 : bordure,
4 : première zone d’articulation,
5 : zone de renfort,
6 : deuxième zone d’articulation,
7 : nervure,
8, 9 : organo,
10 : surface externe

Claims (7)

  1. Structure (1) composite, telle une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie (2) sensiblement plane et une bordure (3), disposée en bordure de la partie (2) et comprenant une première zone d’articulation (4) disposée à une extrémité de la bordure (3) selon un premier axe (A) et apte à accueillir un premier insert métallique et une deuxième zone d’articulation (6) disposée à l’autre extrémité de la bordure (3) selon le premier axe (A) et apte à accueillir un deuxième insert métallique symétrique du premier insert, chacun des deux inserts étant apte à accueillir un moyeu, les deux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe (A) afin de permettre de réaliser une articulation de la structure (1) relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe (A), caractérisée en ce que la bordure (3) comprend encore une zone de renfort (5) reliant les deux zones d’articulation (4, 6), en ce que la bordure (3) présente un profil transversal au premier axe (A) sensiblement en forme d’un U s’ouvrant du côté opposé à la partie (2) et en ce que la bordure (3) est renforcée par au moins une nervure (7) sensiblement parallèle à un deuxième axe (B) perpendiculaire au premier axe (A) et contenu dans le plan de la partie (2).
  2. Structure (1) selon la revendication 1, où au moins une nervure (7) est encore perpendiculaire au premier axe (A), et/ou au moins une nervure (7) est parallèle au premier axe (A) et/ou au moins une nervure (7) est orientée obliquement, préférentiellement à – 45° et à + 45° relativement au premier axe (A), avec encore préférentiellement au moins deux nervures (7) croisées entre elles, encore préférentiellement perpendiculairement.
  3. Structure (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant encore au moins un premier organo (8) disposé sur une surface (10) externe de la bordure (3) sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe (A) et le deuxième axe (B), préférentiellement longitudinalement selon le premier axe (A), encore préférentiellement sur la totalité de la longueur de la zone de renfort (5) et au moins sur une partie de la longueur de la première zone d’articulation (4) et de la deuxième zone d’articulation (6) et préférentiellement sur la surface (10) opposée à une direction de choc prévisible (C), le premier organo (8) étant un insert en thermoplastique renforcé de fibres continues.
  4. Structure (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant encore au moins un deuxième organo (9), disposé sur une surface (10) externe de la zone de renfort (5) de la bordure (3) sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe (A) et le deuxième axe (B) et sur au moins une partie adjacente de la partie (2) et préférentiellement sur la surface (10) opposée à une direction de choc prévisible (C), le deuxième organo (9) étant un insert en thermoplastique renforcé de fibres continues.
  5. Structure (1) selon la revendication 3 ou 4, où l’organo (8, 9) est une pièce composite armée de fibres continues, avantageusement tissées, préfabriqué relativement au moulage du reste de la structure (1) armée de fibres coupées, où les fibres sont préférentiellement des fibres de verre.
  6. Siège comprenant une structure (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  7. Véhicule comprenant au moins un siège selon la revendication précédente.
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