WO2024069081A1 - Procede de fabrication d'une garniture de siege de vehicule - Google Patents

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WO2024069081A1
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padding
fibers
cap
mold
vehicle seat
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PCT/FR2023/051449
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Inventor
Anne-Sophie CABOUILLET
Mathieu Cluet
Original Assignee
Faurecia Sièges d'Automobile
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Publication date
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    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion

Definitions

  • the present description relates to a method of manufacturing a vehicle seat lining, in particular but not exclusively automobile, as well as a method of producing a vehicle seat element from a lining thus manufactured, as well as a vehicle seat element produced using such a process.
  • the padding of vehicle seat elements is conventionally made of urethane polymer foam (or polyurethane, PU), in particular of polyurethane foam obtained from polyols of the polyether/polyol type (or PUR ).
  • foams can be shaped in molds relatively easily, to form different shapes of padding for different vehicle seat elements, such as the seat or the backrest, for example.
  • Polyurethane foam padding is satisfactory, but can retain humidity, particularly in humid conditions. This may cause a feeling of discomfort for an occupant of the vehicle seat, an element of which includes such padding.
  • a polyurethane foam is conventionally produced by mixing, among other things, polyols with isocyanates.
  • the chemical reaction carried out emits CO2 to form a foam, the CO2 emitted contributing to global warming.
  • polyurethane foam is not recyclable.
  • a vehicle seat comprises at least one frame, a padding and a cover, assembled with each other during assembly. There is a need to reduce the number of steps required for seat assembly.
  • the padding is made of a material other than polyurethane foam.
  • This padding material is advantageously a recyclable plastic material and its production generates fewer CO2 emissions than the production of polyurethane foam.
  • the process using this material for padding can make it possible to produce padding that is significantly lighter than similar padding made of polyurethane foam.
  • the material of the padding may be more breathable, allowing air and possible moisture to pass better through the padding.
  • the process makes it possible to produce the filling during its implementation, by overmolding, including both the cover and the padding, which can simplify the assembly of the seat.
  • the trim comprises the cover and the padding secured together.
  • the cap is preferably held against the part of the mold on which it is placed by suction of air, in particular throughout the implementation of steps A, B and C.
  • a high depression is created in the mold so as to to hold the cap against the wall of the mold.
  • the cap is for example made of a material chosen from the group consisting of a woven material, a non-woven material, leather, artificial leather and imitation leather.
  • the mold can be in the form of a hollow shell whose walls reproduce the 3D configuration of the lining in its part visible to a user, once mounted on a seat frame.
  • Step B may include the following substeps: i. extruding a material comprising at least one thermoplastic polymer into an extrusion die comprising a plurality of extrusion nozzles, to form a curtain of molten fibers; ii. form, on said cap, a tangle of molten fibers, the fibers forming loops welded together.
  • Step C is advantageously carried out concomitantly with step B, the solidification being implemented as the fibers are arranged on the cap.
  • Step C can be carried out by immersion in a cooling bath containing the liquid, in particular water.
  • the initial temperature of the liquid is preferably between 8°C and 10°C.
  • the mold is movable relative to the cooling bath.
  • a step of cutting the tangle of fibers can be provided, in particular when the quantity of fibers is sufficient to produce the padding.
  • the voids between the fibers of the 3D tangle of fibers of the padding are left free.
  • the extrusion die implemented in sub-step i comprises, along the length direction of the extrusion die, several distinct zones comprising surface densities of number of nozzles, distinct, comprising at least a first zone with a low surface density of number of nozzles, and at least a second zone with a high surface density of number of nozzles so as to obtain at least one first zone having a low apparent density and at least one second zone having a high apparent density, following the direction of the 3D tangle of fibers extending in the longitudinal direction of the extrusion die.
  • the extrusion die comprises, according to the width dimension of the extrusion die, a first section provided with first extrusion nozzles for the generation of fibers hollow, and a second section provided with second extrusion nozzles for the generation of solid fibers.
  • the temperature of the extrusion carried out in sub-step i in the extrusion die is between 180°C and 240°C.
  • the thermoplastic fibers of the padding may be hollow fibers and/or solid fibers, with a diameter of between 0.2 mm and 2 mm, preferably between 0.3 mm and 1.5 mm.
  • the composition of the fibers preferably comprises at least 95% by weight of PET.
  • the thermoplastic material constituting the fibers can be recycled.
  • Sub-step ii may consist of guiding the curtain of molten fibers between two counter-rotating guide members by forming a congestion of fibers upstream of the two guide members, so as to form, on the cap, said tangle of fibers melted forming loops welded together.
  • the method may also include a step D consisting of thermoforming the padding after implementation of steps A, B and C, in particular by applying a thermoforming tool and heat, in particular hot air, to one side. exterior of the padding located on the opposite side to an interior face of the padding which is in contact with the cover.
  • the mold has a hollow shape with a bottom part and at least two side parts which extend from the bottom.
  • said cap covers all or part of the bottom part and the side parts and, during overmolding, the padding is bordered lower and laterally by the cap placed on the mold.
  • thermoforming when it takes place, aims to shape the part of the padding which is not in contact with the cover and can correspond to the outer face, upper in the mold, of the padding .
  • the method advantageously comprises a demolding step E.
  • a drying step which may be brief, may be provided in the process, after thermoforming, if necessary, and before or after demolding for example, preferably after demolding.
  • the vehicle seat element may consist of at least one of:
  • the vehicle seat element may in particular be a seat consisting of a backrest and a seat.
  • the thickness of the padding, when the seat element is a backrest can be between 30 mm and 60 mm and/or the thickness of the padding when the seat element is a seat can be between 40mm to 120mm.
  • the cushioning layer when the seat element is a backrest, can comprise different zones having different apparent densities, distributed along the longitudinal direction of the cushioning layer, when the element seat is a backrest and/or the cushioning layer, when the seat element is a seat, may comprise different zones having different apparent densities, following the longitudinal direction of the cushioning layer.
  • the 3D tangle of the padding has for example an apparent density of between 45 kg/m 3 and 65 kg/m 3 .
  • a method for producing a vehicle seat element comprising the steps consisting of: providing a vehicle seat element frame, producing a trim for a vehicle seat element in implementing the process as defined above in all its combinations, and attach the trim to the vehicle seat element frame.
  • a vehicle seat element is proposed produced by implementing the method for producing a seat element as defined above in all its combinations.
  • FIG. 1 schematically represents a side view of an example of a vehicle seat.
  • FIG. 2 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 3 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 4 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 5 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 6 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 7 shows schematically in sectional view a step of an example of a method according to the invention.
  • FIG. 8 shows schematically in perspective view an example of installation for implementing the step of Figure 4.
  • FIG. 9 shows schematically and in section an example of a seat produced using the implementation of an example of a method according to the invention.
  • the longitudinal direction X means the longitudinal direction of the seat.
  • the longitudinal direction of the seat is considered to be the same as the longitudinal direction of the motor vehicle in which the seat is mounted. This longitudinal direction X corresponds to the normal direction of travel of the vehicle.
  • the longitudinal direction X is horizontal.
  • the transverse direction Y of the seat thus corresponds to the transverse or lateral direction of the motor vehicle. This transverse direction corresponds to a direction perpendicular to the normal direction of travel of the vehicle.
  • the transverse direction Y is horizontal.
  • the vertical direction Z is a vertical direction of the seat, perpendicular to the longitudinal and transverse directions.
  • Figure 1 schematically represents a motor vehicle seat 10 mounted on a slide mechanism 12.
  • the seat 10 comprises a seat 13, with a seat frame 14 and a seat pad 15, on which a backrest 16, with a backrest frame 17 and a backrest pad 18, is mounted.
  • the backrest frame 17 here pivots around a transverse axis A, relative to the seat frame 14.
  • an articulation mechanism 20 is arranged between the seat frame 14 and the backrest frame 17.
  • the seat 13 is mounted on movable profiles 22, also called slides or male profiles, via feet 24, 26.
  • Each movable profile 22 is part of a slide 12 and is associated with a fixed profile 28.
  • the fixed profile 28 is also called a rail or female profile.
  • the fixed profile 28 is fixed to the floor 30 of a motor vehicle.
  • the seat 10 comprises in this example a manual control element 32, called a rudder, for controlling the sliding of the slides 12.
  • This manual control element 32 makes it possible in particular to block and unlock systems for stopping the sliding of the movable profiles. 22 relative to the respective fixed profiles 28. Once the stopping systems have been unlocked, the manual control element 32 can also be used to slide the movable profiles 22 relative to their respective fixed profiles 28 of the slide 12 in the longitudinal direction X of the slides 12.
  • the profiles fixed 28 and mobile 22 of the slides 12 are generally metallic. Alternatively, the movement of the movable profiles 22 relative to the fixed profiles 28 is controlled by means of an actuator.
  • the seat 10 can also include a headrest 34.
  • the headrest 34 can also include a headrest frame 35 and a headrest trim 36 fixed to the headrest frame 35.
  • the headrest frame 35 can in particular be fixed to the backrest frame 17 or mounted sliding in a substantially vertical direction relative to the backrest frame 17.
  • vehicle seat element we mean here one of:
  • the seat element may comprise a seat 13 and a backrest 16, the seat element then preferably consisting of a seat 13 and a backrest 16.
  • the first step consists, in this example, of placing a cap 40 in a mold M so that the cap 40 covers at least part of the mold M.
  • the mold M has a hollow shape corresponding to the final exterior shape of the seat 13, with a bottom M1 integrating a substantially flat central part M2 surrounded by two hollow-formed lateral parts M3 and M3'.
  • the M mold also has side uprights of which two side uprights M4 and M4’ are visible.
  • the shape of the M mold is of course adapted to the shape of the seat element concerned.
  • the cover 40 constitutes the visible part of the seat to a user, the finishing cover of the seat.
  • the headdress is for example made of woven, non-woven, leather, artificial leather or imitation leather.
  • the cap 40 is held against the part of the mold M on which it is placed by suction of air using a suction system O represented by the arrows in Figure 3, through openings made in the mold M.
  • the air suction is also represented schematically in Figures 4 and 5 described below illustrating stages during which the suction system O is still active and implemented and making it possible to create a high depression in order to press the cap 40 against the mold M.
  • the cap 40 completely covers the mold M, that is to say the bottom M1 and the side parts, including the visible side parts M4 and M4'.
  • the suction system O is placed over the entire surface of the cap 40 placed on the mold M, as visible in Figures 3 to 5.
  • the second step illustrated in Figure 4 consists of overmolding, on the cap 40, a padding 41 comprising a 3D tangle of continuous thermoplastic fibers 52 arranged irregularly forming loops welded together, as visible, the padding 41 then being in the molten state.
  • Figure 8 shows an installation making it possible to overmold the padding 20.
  • the overmolding comprises a step consisting of extruding a plastic material containing at least one thermoplastic polymer, in an extrusion die 46 comprising a plurality of nozzles 'extrusion 48.
  • the extrusion die 46 can be supplied with polymer granules.
  • the extrusion die 46 can for example be adapted to heat the plastic material, in particular the polymer granules, to a temperature between 180°C and 240°C.
  • the extrusion nozzles 48 are regularly distributed in two perpendicular directions to form a matrix of extrusion nozzles 48.
  • the extrusion die 46 thus makes it possible to form a curtain 50 of continuous fibers 52 , melted, the density of fibers 52 of which is substantially constant in cross section (that is to say in a plane perpendicular to the direction of advancement of the extruded fibers 52).
  • the extrusion nozzles 48 are distributed in a horizontal plane.
  • the fibers 52 are here driven by gravity at the outlet of the extrusion die 46.
  • curtain 50 of fibers 52 we mean here a configuration of the fibers 52 extending substantially parallel to each other, the fibers 52 being included, in a plane perpendicular to their direction of advancement, in a curve envelope corresponding substantially to the section of the extrusion die 46, here substantially rectangular.
  • the temperature of the plastic material from which the fibers 52 are formed is between 180°C and 240°C.
  • the fibers 52 when they are deposited on the cap 40 in the mold M, tend to form continuous loops which, due to the temperature of the fibers 52, weld together. In particular, the fibers 52 can fuse with each other. It is thus possible to obtain a tangle of melted fibers 52.
  • the fibers 52 may be distributed irregularly in the tangle of fibers 52, in particular according to a distribution which may appear random to an observer.
  • the third step, concomitant with the second step, that is to say carried out gradually, is also illustrated in Figure 4 and consists of solidifying the padding 41 by cooling in the using a liquid or a gas, in this example a liquid E, more precisely water, so as to secure the cap 40 and the padding 41 together in order to obtain the filling, as the fibers 52 are deposited in the mold M on the cap 40.
  • This solidification step is carried out work by immersion in a cooling bath containing the liquid E, in this example water.
  • the initial temperature of liquid E is between 8°C and 10°C.
  • the mold M is movable relative to the cooling bath as illustrated in Figure 4 with the two arrows F directed downwards, which makes it possible to adjust the height of immersion of the mold M in the bath to this solidification stage.
  • a step of cutting the tangle of fibers illustrated schematically by a pair of scissors C in Figure 4 is provided, when the quantity of fibers 52 deposited in the cap 40 is sufficient for the production of the padding 41.
  • the voids 43 between the fibers 52 of the 3D tangle of fibers of the padding 41 are left free.
  • the method according to the illustrated embodiment subsequently comprises, as illustrated in Figure 5, a step consisting of thermoforming the padding 41 by applying, according to the arrows F1 downwards, a thermoforming tool T and hot air, through openings TO formed on the tool T, on an exterior face 44 of the padding 41 located on the side opposite to an interior face 45 of the padding 41 which is in contact with the cover 40.
  • Thermoforming aims to shape the part of the padding 41 which is not in contact with the cover 40 and corresponds to the outer face 44, upper in the mold M, of the padding 41.
  • the next step of the process consists of demolding.
  • a drying step which may be brief, may be provided in the process, after thermoforming, if necessary, and before or after demolding, preferably after demolding.
  • This process makes it possible, in one step, to manufacture the seat element lining including the quilting and the cover, or cover, without loss of manufacturing quality.
  • the time required to produce the seat element is reduced.
  • the quilting material makes the whole thing lighter and more breathable.
  • the process is more ecological than in the prior art, saving approximately 50% of CO2 emissions and using recycled materials and generating subsequent recyclable waste.
  • Figure 8 provides for controlling the opening and closing of the extrusion nozzles 48. It is thus possible to open or close at least some of the extrusion nozzles 48 of the extrusion die 46 during the extrusion process.
  • the opening and closing of the extrusion nozzles 48 can be controlled by an electronic control unit 70, in particular a computer.
  • the extrusion die 46 is shown here arranged vertically above the bath B of cooling liquid E, visible in FIG. 4.
  • the mold M is immersed in the bath B of cooling liquid, the mold M being mobile in the coolant bath B.
  • the movement of the mold M can in particular be controlled by the electronic control unit 70.
  • the mold M can in particular be moved vertically in the bath B, to control the height of the cavity 65 of the mold M immersed in the cooling bath B.
  • the mold M is filled with the continuous molten fibers 52 so that loops are formed between the fibers 52.
  • the fibers 52, immersed in the cooling bath cool and harden, forming a tangle of continuous fibers, with loops. welded together.
  • thermoplastic fibers of the padding in this example are hollow fibers and/or solid fibers, with a diameter of between 0.3 mm and 1.5 mm.
  • the composition of the fibers comprises at least 95% by weight of PET.
  • the 3D entanglement of the padding 41 has in this example an apparent density of between 45 kg/m 3 and 65 kg/m 3 .
  • Figure 9 shows an example of a seat element consisting in this example of a seat 13, the lining 49 of which was manufactured as described above and then was fixed to the seat frame 14.
  • the seat 13 was made by providing the seat frame 14, then fixing on it a trim 49 obtained using the process described above.
  • the thickness of the padding 41 is between 30mm and 120mm if we consider the seat or backrest. We do not depart from the scope of the invention if the seat element is a backrest, an armrest, a headrest or the like, or a combination of these.
  • the method may comprise the step of guiding the curtain of molten fibers between two counter-rotating guide members by forming a congestion of fibers upstream of the two guide members, so as to form, on the cap, said tangle of molten fibers forming loops welded together.
  • the thickness of the padding, when the seat element is a backrest, can be between 30 mm and 60 mm.
  • the cushioning layer when the seat element is a backrest, can comprise different zones having different apparent densities, distributed along the longitudinal direction of the cushioning layer, when the element seat is a backrest and/or the cushioning layer, when the seat element is a seat, may comprise different zones having different apparent densities, following the longitudinal direction of the cushioning layer.

Abstract

Procédé de fabrication d'une garniture (49) pour élément de siège de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes: A. disposer une coiffe (40) dans un moule (M) de manière à ce que la coiffe (40) recouvre au moins une partie du moule (M), B. surmouler, sur ladite coiffe (40), une matelassure (41) comprenant un enchevêtrement 3D de fibres (52) thermoplastiques continues disposées irrégulièrement formant des boucles (43) soudées entre elles, ladite matelassure (41) étant à l'état fondu, C. solidifier ladite matelassure (41) par refroidissement à l'aide d'un liquide (E) ou d'un gaz de manière à solidariser ladite coiffe (40) et ladite matelassure ensemble afin d'obtenir ladite garniture (49).

Description

Description
Titre : Procédé de fabrication d’une garniture de siège de véhicule
Domaine technique
[0001] La présente description est relative à un procédé de fabrication d’une garniture de siège de véhicule, notamment mais non exclusivement automobile, ainsi qu’un procédé de réalisation d’un élément de siège de véhicule à partir d’une garniture ainsi fabriquée, ainsi qu’un élément de siège de véhicule réalisé à l’aide d’un tel procédé.
Technique antérieure
[0002] Les matelassures des éléments de sièges de véhicules, notamment automobiles, sont classiquement réalisées en mousse de polymère d’uréthane (ou polyuréthane, PU), notamment en mousse de polyuréthane obtenue à partir de polyols de type polyéther/polyol (ou PUR). De telles mousses peuvent être mises en forme dans des moules de manière relativement aisée, pour former différentes formes de matelassures pour différents éléments de siège de véhicule, comme l’assise ou le dossier, par exemple.
[0003] Les matelassures en mousse de polyuréthane donnent satisfaction, mais peuvent conserver l’humidité, notamment en condition humide. Ceci peut induire une sensation d’inconfort pour un occupant du siège de véhicule dont un élément comprend une telle matelassure.
[0004] En outre, une mousse de polyuréthane est classiquement réalisée en mélangeant, entre autres, des polyols avec des isocyanates. La réaction chimique mise en oeuvre émet du CO2 pour former une mousse, le CO2 émis contribuant au réchauffement climatique.
[0005] Par ailleurs, une mousse de polyuréthane n’est pas recyclable.
[0006] Aussi, il apparaît souhaitable de limiter l’utilisation de polyuréthane dans les matelassures des éléments de siège de véhicule.
[0007] Par ailleurs, un siège de véhicule comporte au moins une armature, une matelassure et une coiffe, assemblés les uns avec les autres lors du montage. Il existe un besoin de réduire le nombre d’étapes nécessaires pour le montage du siège.
Résumé
[0008] La présente divulgation vient améliorer la situation.
[0009] A cette fin, il est décrit un procédé de fabrication d’une garniture pour élément de siège de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes:
A. disposer une coiffe dans un moule de manière à ce que la coiffe recouvre au moins une partie du moule, B. surmouler, sur ladite coiffe, une matelassure comprenant un enchevêtrement 3D de fibres thermoplastiques continues disposées irrégulièrement formant des boucles soudées entre elles, ladite matelassure étant à l’état fondu,
C. solidifier ladite matelassure par refroidissement à l’aide d’un liquide ou d’un gaz de manière à solidariser ladite coiffe et ladite matelassure ensemble afin d’obtenir ladite garniture.
[0010] Ainsi, la matelassure est réalisée dans un matériau autre que la mousse de polyuréthane. Ce matériau de la matelassure est avantageusement un matériau plastique recyclable et sa production génère moins d’émission de CO2 que la production d’une mousse de polyuréthane. De plus, le procédé utilisant ce matériau pour la matelassure peut permettre de réaliser une matelassure sensiblement plus légère qu’une matelassure semblable en mousse de polyuréthane. Par ailleurs, le matériau de la matelassure peut être plus respirant, laissant mieux passer l’air et l’humidité éventuelle à travers la matelassure.
[0011] De surcroît, le procédé permet de réaliser la garniture lors de sa mise en oeuvre, par surmoulage, incluant à la fois la coiffe et la matelassure, ce qui peut simplifier le montage du siège.
[0012] La garniture comporte la coiffe et la matelassure solidarisées entre elles.
[0013] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en oeuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres.
[0014] La coiffe est de préférence maintenue contre la partie du moule sur laquelle elle est disposée par aspiration d’air, notamment pendant toute la mise en oeuvre des étapes A, B et C. Une dépression élevée est créée dans le moule de manière à maintenir la coiffe contre la paroi du moule.
[0015] La coiffe est par exemple réalisée dans un matériau choisi dans le groupe constitué par un matériau tissé, un matériau non tissé, un cuir, un cuir artificiel et un simili-cuir.
[0016] Le moule peut se présenter sous la forme d’une coquille creuse dont les parois reproduisent la configuration 3D de la garniture dans sa partie visible par un utilisateur, une fois montée sur une armature de siège.
[0017] L’étape B peut comporter les sous-étapes suivantes : i. extruder un matériau comprenant au moins un polymère thermoplastique dans une filière d’extrusion comprenant une pluralité de buses d’extrusion, pour former un rideau de fibres fondues ; ii. former, sur ladite coiffe, un enchevêtrement de fibres fondues, les fibres formant des boucles soudées entre elles.
[0018] L’étape C est avantageusement réalisée concomitamment à l’étape B, la solidification étant mise en oeuvre au fur et à mesure que les fibres sont disposées sur la coiffe. [0019] L’étape C peut être mise en œuvre par immersion dans un bain de refroidissement contenant le liquide, notamment de l’eau. La température initiale du liquide est de préférence comprise entre 8°C et 10°C. Dans un mode de réalisation, le moule est mobile relativement au bain de refroidissement.
[0020] Une étape de découpe de l’enchevêtrement de fibres peut être prévue, notamment lorsque la quantité de fibres est suffisante pour la réalisation de la matelassure.
[0021] De préférence, les vides entre les fibres de l’enchevêtrement 3D de fibres de la matelassure sont laissés libres.
[0022] Selon un mode de réalisation du procédé, la filière d’extrusion mise en œuvre à la sous-étape i comprend, suivant la direction en longueur de la filière d’extrusion plusieurs zones distinctes comprenant des densités surfaciques de nombre de buses, distinctes, comprenant au moins une première zone à faible densité surfacique de nombre de buses, et au moins une deuxième zone à forte densité surfacique de nombre de buses de telle façon à obtenir moins une première zone présentant une faible masse volumique apparente et au moins une deuxième zone présentant une forte masse volumique apparente, suivant la direction de l’enchevêtrement 3D de fibres s’étendant suivant la direction longitudinale de la filière d’extrusion.
[0023] Selon un mode de réalisation, qui peut éventuellement être combiné avec le précédent, la filière d’extrusion comprend suivant la dimension en largeur de la filière d’extrusion une première section pourvue de premières buses d’extrusion pour la génération de fibres creuses, et une deuxième section pourvue de deuxièmes buses d’extrusion pour la génération de fibres pleines.
[0024] Selon un mode de réalisation, la température de l’extrusion mise en œuvre à la sous-étape i dans la filière d’extrusion est comprise entre 180°C et 240°C.
[0025] Les fibres thermoplastiques de la matelassure peuvent être des fibres creuses et/ou des fibres pleines, de diamètre compris entre 0,2 mm et 2 mm, préférentiellement entre 0,3 mm et 1 ,5 mm. La composition des fibres comprend de préférence au moins 95% en poids de PET. Le matériau thermoplastique constitutif des fibres peut être recyclé.
[0026] La sous-étape ii peut consister à guider le rideau de fibres fondues entre deux organes de guidage contrarotatifs en formant un engorgement de fibres en amont des deux organes de guidage, de manière à former, sur la coiffe, ledit enchevêtrement de fibres fondues formant des boucles soudées entre elles.
[0027] Le procédé peut encore comporter une étape D consistant à thermoformer la matelassure après mise en œuvre des étapes A, B et C, notamment en appliquant un outil de thermoformage et de la chaleur, notamment de l’air chaud, sur une face extérieure de la matelassure située du côté opposé à une face intérieure de la matelassure qui est en contact avec la coiffe.
[0028] Dans un mode de réalisation, le moule présente une forme creuse avec une partie de fond et au moins deux parties latérales qui s’étendent à partir du fond. Dans ce cas, ladite coiffe recouvre tout ou partie de la partie de fond et des parties latérales et, lors du surmoulage, la matelassure est bordée inférieurement et latéralement par la coiffe disposée sur le moule. Toujours dans ce cas, le thermoformage, lorsqu’il a lieu, vise à mettre en forme la partie de la matelassure qui n’est pas en contact avec la coiffe et peut correspondre à la face extérieure, supérieure dans le moule, de la matelassure.
[0029] Le procédé comporte avantageusement une étape E de démoulage.
[0030] Une étape de séchage, qui peut être brève, peut être prévue dans le procédé, après thermoformage, le cas échéant, et avant ou après démoulage par exemple, de préférence après démoulage.
[0031] L’élément de siège de véhicule peut consister en au moins l’un parmi :
- un dossier ;
- une assise ;
- un accoudoir ;
- un appui-tête ;
- un dispositif de réglage de haut de dossier ; et
- un dispositif de réglage de la longueur de l’assise.
[0032] L’élément de siège de véhicule peut en particulier être un siège consistant en un dossier et une assise.
[0033] Selon un mode de réalisation, l’épaisseur de la matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier, peut être comprise 30 mm à 60 mm et/ou l’épaisseur de la matelassure lorsque l’élément de siège est une assise peut être comprise entre 40mm à 120mm.
[0034] Selon un mode de réalisation, la couche de matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier, peut comprendre différentes zones présentant différentes masses volumiques apparentes, réparties suivant la direction longitudinale de la couche de la matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier et/ou la couche de matelassure, lorsque l’élément de siège est une assise, peut comprendre différentes zones présentant différentes masses volumiques apparentes, suivant la direction longitudinale de la couche de la matelassure.
[0035] L’enchevêtrement 3D de la matelassure présente par exemple une masse volumique apparente comprise entre 45 kg/m3 et 65 kg/m3.
[0036] Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de réalisation d’un élément de siège de véhicule comprenant les étapes consistant à : fournir une armature d’élément de siège de véhicule, réaliser une garniture pour élément de siège de véhicule en mettant en oeuvre le procédé tel que défini ci-avant dans toutes ses combinaisons, et fixer la garniture sur l’armature d’élément de siège de véhicule.
[0037] Selon un autre aspect, il est proposé un élément de siège de véhicule réalisé en mettant en oeuvre le procédé de réalisation d’un élément de siège tel que défini ci-avant dans toutes ses combinaisons.
Brève description des dessins
[0038] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0039] [Fig. 1] représente schématiquement une vue de côté d’un exemple de siège de véhicule.
[0040] [Fig. 2] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0041] [Fig. 3] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0042] [Fig. 4] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0043] [Fig. 5] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0044] [Fig. 6] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0045] [Fig. 7] montre schématiquement en vue en coupe une étape d’un exemple de procédé selon l’invention.
[0046] [Fig. 8] montre schématiquement en vue en perspective un exemple d’installation pour la mise en oeuvre de l’étape de la figure 4.
[0047] [Fig. 9] montre de manière schématique et en coupe un exemple d’assise réalisée à l’aide de la mise en oeuvre d’un exemple de procédé selon l’invention.
Description des modes de réalisation
[0048] Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. À fin de concision, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension du mode de réalisation décrit sont représentés sur les figures et sont décrits de manière détaillée dans la suite.
[0049] Dans la description qui suit, lorsque l’on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « gauche », « droite », etc., ou relative, tels que les termes « dessus », « dessous », « supérieure », « inférieur », etc., ou à des qualificatifs d’orientation, tels que « horizontale », « vertical », etc., il est fait référence, sauf précision contraire, à l’orientation des figures ou d’un siège de véhicule dans sa position normale d’utilisation. [0050] En particulier, la direction longitudinale X s’entend de la direction longitudinale du siège. La direction longitudinale du siège est considérée être la même que la direction longitudinale du véhicule automobile dans lequel le siège est monté. Cette direction longitudinale X correspond à la direction normale d’avancement du véhicule. La direction longitudinale X est horizontale. La direction transversale Y du siège correspond ainsi à la direction transversale ou latérale du véhicule automobile. Cette direction transversale correspond à une direction perpendiculaire à la direction normale d’avancement du véhicule. La direction transversale Y est horizontale. Enfin, la direction verticale Z est une direction verticale du siège, perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale.
[0051] La figure 1 représente de façon schématique un siège de véhicule automobile 10 monté sur un mécanisme à glissières 12.
[0052] Le siège 10 comporte une assise 13, avec une armature d’assise 14 et une garniture d’assise 15, sur laquelle un dossier 16, avec une armature dossier 17 et une garniture de dossier 18, est monté. L’armature de dossier 17 est ici pivotante autour d’un axe A transversal, par rapport à l’armature d’assise 14. Pour ce faire, un mécanisme d’articulation 20 est disposé entre l’armature d’assise 14 et l’armature de dossier 17.
[0053] L’assise 13 est montée sur des profilés mobiles 22, également appelés coulisses ou profilés mâles, par l’intermédiaire de pieds 24, 26. Chaque profilé mobile 22 fait partie d’une glissière 12 et est associé à un profilé fixe 28. Le profilé fixe 28 est également appelé rail ou profilé femelle. Le profilé fixe 28 est fixé au plancher 30 d’un véhicule automobile.
[0054] Le siège 10 comprend dans cet exemple un élément de commande manuelle 32, appelé palonnier, de commande en coulissement des glissières 12. Cet élément de commande manuelle 32 permet notamment de bloquer et débloquer des systèmes d’arrêt du coulissement des profilés mobiles 22 par rapport au profilés fixes 28 respectifs. Une fois les systèmes d’arrêt débloqués, l’élément de commande manuelle 32 peut également être utilisé pour faire coulisser les profilés mobiles 22 par rapport à leurs profilés fixes 28 respectifs de la glissière 12 dans la direction longitudinale X des glissières 12. Les profilés fixes 28 et mobiles 22 des glissières 12 sont généralement métalliques. Alternativement, le déplacement des profilés mobiles 22 par rapport aux profilés fixes 28 est commandé au moyen d’un actionneur.
[0055] Selon l’exemple illustré, le siège 10 peut également comprendre un appui-tête 34. L’appui- tête 34 peut également comprendre une armature d’appui-tête 35 et une garniture d’appui-tête 36 fixée à l’armature d’appui-tête 35. L’armature d’appui-tête 35 peut notamment être fixée à l’armature de dossier 17 ou montée coulissante selon une direction sensiblement verticale par rapport à l’armature de dossier 17.
[0056] Dans la suite, on décrit plus en détail un exemple de procédé de réalisation d’une garniture d’assise 15 pouvant être mise en oeuvre dans le siège 10 de la figure 1 , sachant qu’une garniture similaire peut être adaptée à différents éléments de siège de véhicule. Par « élément de siège de véhicule », on entend ici l’un parmi :
- une assise 13 ;
- un dossier 16 ;
- un appui-tête 34 ;
- un accoudoir ;
- un dispositif de réglage de haut de dossier ;
- un dispositif de réglage de la longueur de l’assise ; et
- un ensemble d’au moins deux éléments précités.
[0057] Notamment, l’élément de siège peut comprendre une assise 13 et un dossier 16, l’élément de siège étant alors de préférence constitué d’une assise 13 et d’un dossier 16.
[0058] Un exemple de procédé de fabrication d’une garniture pour élément de siège de véhicule est illustré, étape par étape, sur les figures 2 à 7.
[0059] La première étape consiste, dans cet exemple, à disposer une coiffe 40 dans un moule M de manière à ce que la coiffe 40 recouvre au moins une partie du moule M. Dans cet exemple le moule M présente une forme creuse correspondant à la forme finale extérieure de l’assise 13, avec un fond M1 intégrant une partie centrale M2 sensiblement plane entourée de deux parties latérales formées en creux M3 et M3’. Le moule M comporte également des montants latéraux dont deux montants latéraux M4 et M4’ sont visibles. La forme du moule M est bien sûr adaptée à la forme de l’élément de siège concerné.
[0060] La coiffe 40 constitue la partie visible du siège par un utilisateur, la housse de finition du siège. La coiffe est par exemple réalisée en tissé, en non tissé, en cuir, en cuir artificiel ou simili-cuir.
[0061] Comme illustré sur la figure 3, dans cet exemple, la coiffe 40 est maintenue contre la partie du moule M sur laquelle elle est disposée par aspiration d’air à l’aide d’un système d’aspiration O représenté par les flèches sur la figure 3, au travers d’ajours réalisés dans le moule M. L’aspiration d’air est également représentée schématiquement sur les figures 4 et 5 décrites ci-après illustrant des étapes au cours desquelles le système d’aspiration O est encore actif et mis en oeuvre et permettant de créer une dépression élevée afin de plaquer la coiffe 40 contre le moule M. Toujours dans cet exemple, comme visible, la coiffe 40 recouvre entièrement le moule M, c’est-à-dire le fond M1 et les parties latérales, dont les parties latérales visibles M4 et M4’. Le système d’aspiration O est mis en place sur la totalité de la surface de la coiffe 40 disposée sur le moule M, comme visible sur les figures 3 à 5.
[0062] La deuxième étape illustrée sur la figure 4 consiste à surmouler, sur la coiffe 40, une matelassure 41 comprenant un enchevêtrement 3D de fibres 52 thermoplastiques continues disposées irrégulièrement formant des boucles soudées entre elles, comme visible, la matelassure 41 étant alors à l’état fondu.
[0063] On a représenté sur la figure 8 une installation permettant de surmouler la matelassure 20. Le surmoulage comprend une étape consistant à extruder un matériau plastique contenant au moins un polymère thermoplastique, dans une filière d’extrusion 46 comprenant une pluralité de buses d’extrusion 48.
[0064] Pour ce faire, la filière d’extrusion 46 peut être alimentée en granulés de polymère(s). La filière d’extrusion 46 peut par exemple être adaptée à chauffer le matériau plastique, notamment les granulés de polymère(s), à une température comprise entre 180°C et 240°C.
[0065] Selon l’exemple illustré, les buses d’extrusion 48 sont régulièrement réparties selon deux directions perpendiculaires pour former une matrice de buses d’extrusion 48. La filière d’extrusion 46 permet ainsi de former un rideau 50 de fibres 52 continues, fondues, dont la densité de fibres 52 est sensiblement constante en section transversale (c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à la direction d’avancement des fibres 52 extrudées). Ici, les buses d’extrusion 48 sont réparties dans un plan horizontal. Aussi, pour conserver la densité des fibres 52 sensiblement constante en section transversale du rideau 50 de fibres 52, les fibres 52 sont ici entraînées par gravité en sortie de la filière d’extrusion 46.
[0066] Par « rideau 50 de fibres 52 », on entend ici une configuration des fibres 52 s’étendant sensiblement parallèlement les unes aux autres, les fibres 52 étant comprises, dans un plan perpendiculaire à leur direction d’avancement, dans une courbe enveloppe correspondant sensiblement à la section de la filière d’extrusion 46, ici sensiblement rectangulaire. Alternativement, on peut parler d’une pluie de fibres 52 depuis la sortie des buses d’extrusion 48.
[0067] De préférence, en sortie de la filière d’extrusion 46, la température du matériau plastique dont sont formées les fibres 52 est comprise entre 180°C et 240°C.
[0068] Les fibres 52, lorsqu’elles se déposent sur la coiffe 40 dans le moule M, ont tendance à former des boucles, continues, qui, du fait de la température des fibres 52, se soudent les unes aux autres. Notamment, les fibres 52 peuvent fusionner les unes avec les autres. On peut ainsi obtenir un enchevêtrement de fibres 52 fondues. Les fibres 52 peuvent être réparties de manière irrégulière dans l’enchevêtrement de fibres 52, notamment selon une répartition qui peut apparaître aléatoire à un observateur.
[0069] Le surmoulage de la matelassure qui vient d’être décrit permet d’obtenir une matelassure 20 sensiblement homogène, présentant des fibres 52 semblables et une masse volumique apparente homogène, dans sensiblement tout le volume de la matelassure 20.
[0070] La troisième étape, concomitante à la deuxième étape, c’est-à-dire réalisée au fur et à mesure de celle-ci, est également illustrée sur la figure 4 et consiste à solidifier la matelassure 41 par refroidissement à l’aide d’un liquide ou d’un gaz, dans cet exemple un liquide E, plus précisément de l’eau, de manière à solidariser la coiffe 40 et la matelassure 41 ensemble afin d’obtenir la garniture, au fur et à mesure du dépôt des fibres 52 dans le moule M sur la coiffe 40. Cette étape de solidification est mise en oeuvre par immersion dans un bain de refroidissement contenant le liquide E, dans cet exemple l’eau. La température initiale du liquide E est comprise entre 8°C et 10°C. Dans ce mode de réalisation, le moule M est mobile relativement au bain de refroidissement comme illustré sur la figure 4 avec les deux flèches F dirigées vers le bas, ce qui permet d’ajuster la hauteur d’immersion du moule M dans le bain pour cette étape de solidification.
[0071] Une étape de découpe de l’enchevêtrement de fibres illustrée schématiquement par une paire de ciseaux C sur la figure 4 est prévue, lorsque la quantité de fibres 52 déposée dans la coiffe 40 est suffisante pour la réalisation de la matelassure 41 .
[0072] Dans cet exemple, les vides 43 entre les fibres 52 de l’enchevêtrement 3D de fibres de la matelassure 41 sont laissés libres.
[0073] Le procédé selon l’exemple de réalisation illustré comporte par la suite, comme illustré sur la figure 5, une étape consistant à thermoformer la matelassure 41 en appliquant, selon les flèches F1 vers le bas, un outil de thermoformage T et de l’air chaud, au travers d’ouvertures TO formées sur l’outil T, sur une face extérieure 44 de la matelassure 41 située du côté opposé à une face intérieure 45 de la matelassure 41 qui est en contact avec la coiffe 40.
[0074] Le thermoformage vise à mettre en forme la partie de la matelassure 41 qui n’est pas en contact avec la coiffe 40 et correspond à la face extérieure 44, supérieure dans le moule M, de la matelassure 41 .
[0075] L’étape suivante du procédé consiste en un démoulage.
[0076] Une étape de séchage, qui peut être brève, peut être prévue dans le procédé, après thermoformage, le cas échéant, et avant ou après démoulage, de préférence après démoulage.
[0077] On obtient la garniture 49 finie et démoulée illustrée sur la figure 6. Celle-ci est retournée comme illustré sur la figure 7, avec la coiffe 40 en partie supérieure pour être disposée sur l’armature d’assise 14 afin de former l’élément de siège, en l’espèce l’assise.
[0078] Ce procédé permet d’avoir, en une étape, la fabrication de la garniture d’élément de siège incluant la matelassure et la coiffe, ou housse, sans perte de qualité de fabrication. Le temps nécessaire pour la réalisation de l’élément de siège est réduit. Le matériau de la matelassure rend l’ensemble plus léger et plus respirant. Le procédé est plus écologique que dans l’art antérieur, permettant d’économiser environ 50% d’émissions de CO2 et d’utiliser des matériaux recyclés et générant des déchets ultérieurs recyclables.
[0079] Outre la mise en oeuvre du surmoulage décrite ci-avant, l’installation de la figure 8 prévoit une commande de l’ouverture et la fermeture des buses d’extrusions 48. Il est ainsi possible d’ouvrir ou de fermer au moins certaines des buses d’extrusion 48 de la filière d’extrusion 46 durant le procédé d’extrusion. L’ouverture et la fermeture des buses d’extrusion 48 peuvent être commandées par une unité électronique de commande 70, notamment un ordinateur.
[0080] La filière d’extrusion 46 est ici représentée disposée verticalement au-dessus du bain B de liquide E de refroidissement, visible sur la figure 4. Le moule M est plongé dans le bain B de liquide de refroidissement, le moule M étant mobile dans le bain B de liquide de refroidissement. Le mouvement du moule M peut notamment être commandé par l’unité électronique de commande 70. Le moule M peut notamment être déplacé verticalement dans le bain B, pour contrôler la hauteur de la cavité 65 du moule M plongée dans le bain de refroidissement B. Ainsi, on remplit le moule M avec les fibres 52 fondues continues de manière que se forment des boucles entre les fibres 52. Les fibres 52, plongées dans le bain de refroidissement, refroidissent et durcissent, formant un enchevêtrement de fibres continues, avec des boucles soudées entre elles.
[0081] Les fibres thermoplastiques de la matelassure dans cet exemple sont des fibres creuses et/ou des fibres pleines, de diamètre compris entre 0,3 mm et 1 ,5 mm. La composition des fibres comprend au moins 95% en poids de PET. L’enchevêtrement 3D de la matelassure 41 présente dans cet exemple une masse volumique apparente comprise entre 45 kg/m3 et 65 kg/m3.
[0082] On a représenté sur la figure 9 un exemple d’élément de siège constitué dans cet exemple par une assise 13 dont la garniture 49 a été fabriquée comme décrit plus haut puis a été fixée sur l’armature d’assise 14. L’assise 13 a été réalisée en fournissant l’armature d’assise 14, puis en fixant dessus une garniture 49 obtenue à l’aide du procédé décrit plus haut. L’épaisseur de la matelassure 41 est comprise entre 30mm et 120mm si l’on considère assise ou dossier. On ne sort pas du cadre de l’invention si l’élément de siège est un dossier, un accoudoir, un appui-tête ou autre, ou une combinaison de ceux-ci.
[0083] L’invention n’est bien entendu pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits.
[0084] En particulier, le procédé peut comprendre l’étape consistant à guider le rideau de fibres fondues entre deux organes de guidage contrarotatifs en formant un engorgement de fibres en amont des deux organes de guidage, de manière à former, sur la coiffe, ledit enchevêtrement de fibres fondues formant des boucles soudées entre elles.
[0085] L’épaisseur de la matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier, peut être comprise entre 30 mm et 60 mm.
[0086] Selon un mode de réalisation, la couche de matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier, peut comprendre différentes zones présentant différentes masses volumiques apparentes, réparties suivant la direction longitudinale de la couche de la matelassure, lorsque l’élément de siège est un dossier et/ou la couche de matelassure, lorsque l’élément de siège est une assise, peut comprendre différentes zones présentant différentes masses volumiques apparentes, suivant la direction longitudinale de la couche de la matelassure.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de fabrication d’une garniture (49) pour élément de siège de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes:
A. disposer une coiffe (40) dans un moule (M) de manière à ce que la coiffe (40) recouvre au moins une partie du moule (M),
B. surmouler, sur ladite coiffe (40), une matelassure (41 ) comprenant un enchevêtrement 3D de fibres (52) thermoplastiques continues disposées irrégulièrement formant des boucles (43) soudées entre elles, ladite matelassure (41 ) étant à l’état fondu,
C. solidifier ladite matelassure (41 ) par refroidissement à l’aide d’un liquide (E) ou d’un gaz de manière à solidariser ladite coiffe (40) et ladite matelassure ensemble afin d’obtenir ladite garniture (49).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la coiffe (40) est maintenue contre ladite partie du moule (M) par aspiration d’air, notamment pendant toute la mise en oeuvre des étapes A, B et C.
[Revendication 3] Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape C est réalisée concomitamment à l’étape B, la solidification étant mise en oeuvre au fur et à mesure que les fibres sont disposées sur la coiffe.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape C est mise en œuvre par immersion dans un bain (B) de refroidissement contenant ledit liquide (E), notamment de l’eau, la température initiale du liquide étant de préférence comprise entre 8°C et 10°C, le moule (M) étant de préférence mobile relativement au bain (B) de refroidissement.
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape D consistant à thermoformer la matelassure (41 ) après mise en œuvre des étapes A, B et C, notamment en appliquant un outil de thermoformage et de la chaleur, notamment de l’air chaud, sur une face extérieure (44) de la matelassure (41 ) située du côté opposé à une face intérieure (45) de la matelassure (41 ) qui est en contact avec la coiffe (40).
[Revendication 6] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape E de démoulage.
[Revendication 7] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’étape B comportant les sous-étapes suivantes : i. extruder un matériau comprenant au moins un polymère thermoplastique dans une filière d’extrusion (46) comprenant une pluralité de buses d’extrusion (48), pour former un rideau (50) de fibres (52) fondues ; ii. former, sur ladite coiffe, un enchevêtrement de fibres (52) fondues, les fibres (52) formant des boucles (43) soudées entre elles. [Revendication 8] Procédé de réalisation d’un élément de siège de véhicule comprenant les étapes consistant à : fournir une armature d’élément de siège de véhicule, réaliser une garniture (49) pour élément de siège de véhicule en mettant en oeuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, et fixer la garniture (49) sur l’armature d’élément de siège de véhicule.
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