Brevet FR2700725A1 — publié le 19940729

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une grille d'aérateur notamment pour véhicule, et la grille d'aérateur obtenue. La plupart des véhicules actuels ont un système d'aération qui permet de générer à l'intérieur de l'habitacle de l'air chaud ou froid à la demande de l'utilisateur. Cet air est diffusé à l'intérieur du véhicule grâce à des bouches d'aération ou plus simplement des aérateurs. Ces aérateurs comprennent de façon connue une embase solidaire du véhicule dans laquelle une grille d'aération orientable est montée pivotante suivant un premier axe par exemple horizontal. Cette grille comprend à son tour des volets orientables pivotant simultanément autour d'axes perpendiculaires au premier axe de pivotement de la grille, dans le cas présent des axes verticaux. Ces déplacements croisés autorisent des mouvements dans toutes les directions ce qui permet à l'utilisateur de diriger l'air diffusé dans la direction qu'il souhaite. Les aérateurs connus sont composés de plusieurs parties indépendantes les unes des autres qu'il faut ensuite assembler lors d'une opération spécifique de montage. Ainsi il est nécessaire de fabriquer une embase mais aussi un cadre, des volets et une barre de liaison. Ces fabrications dissociées ont plusieurs inconvénients. Tout d'abord il peut se présenter des nuances de couleur dans les lots de matière utilisée. Plus important encore la précision des différentes pièces reste insuffisante pour garantir un montage parfaitement ajusté, ce qui engendre lors de l'utilisation après montage des vibrations et par là même des bruits préjudiciable au confort de l'utilisateur dans son véhicule. De fait les aérateurs existants comprennent des ressorts de rattrapage de jeu qui sont interposés entre l'embase et la grille d'aération proprement dite. Cette imprécision de fabrication conduit également à des usures prématurées des pièces et, pour le moins, elle conduit à des mauvais blocages des différentes parties mobiles les unes par rapport aux autres. Un autre inconvénient est également le prix de revient de ce type de produit puisqu'il faut prévoir une étape de montage dans laquelle la main d'oeuvre occupe une place importante. De plus le fait d'avoir plusieurs pièces nécessite une gestion des stocks et des approvisionnements. La présente invention a pour but de proposer un procédé de fabrication d'un aérateur qui comprend un nombre d'étapes réduit de façon à diminuer le prix de revient, qui conduit à la réalisation d'un aérateur dont les bruits générés par les vibrations sont d'un niveau le plus réduit possible, dont la couleur est homogène, qui supprime la gestion de stocks, qui évite l'étape de montage et les reprises, qui requiert un temps de fabrication compatible avec les cadences de production, et qui présente une grande stabilité dans ses performances, notamment ses capacités de résistance à l'usure. A cet effet la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une grille d'aérateur, notamment pour un véhicule, comprenant des volets mobiles dans un cadre et synchronisés en déplacement ainsi que des moyens d'articulation du cadre de la grille dans une embase fixe et ce procédé se caractérise en ce qu'il comprend, de façon à réaliser la fabrication en une seule opération par injections multiple, les étapes suivantes - mise en place d'un moule muni d'un premier logement ayant le profil du cadre et des tiroirs mobiles pour ménager des réserves correspondant aux axes de rotation des volets mobiles, - première injection d'un premier matériau polymère dans le premier logement de façon à réaliser le cadre avec les trous d'axe des volets, - retrait des tiroirs mobiles, - deuxième injection d'un deuxième matériau polymère dans un deuxième logement du même moule de façon à réaliser les volets et les axes de ces volets directement dans les trous du cadre réalisé lors de la première injection, - retrait du moule, - sortie de la pièce. Par ailleurs, le procédé de fabrication selon l'invention comprend un troisième logement correspondant à une bielle de liaison entre les volets qui est rempli lors de la deuxième injection simultanément à la fabrication des volets. Selon une autre caractéristique de l'invention, la bielle de liaison comprend des segments interposés entre les volets et reliés à ces volets par des films charnière de façon à permettre le déplacement synchronisé des volets. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les volets ont une partie supérieure munie d'une nervure sur laquelle sont fixés les films charnière de façon que chaque film charnière soit fixé dans le plan médian du volet. De plus le deuxième logement comprend un évidement supplémentaire au droit de l'une des ailettes de façon à générer un ergot de commande. Le moule comprend un quatrième logement, obturé durant les première et deuxième injections, correspondant à deux axes latéraux de rotation et de support du cadre dans l'embase. Selon un mode de réalisation préférentiel, les deuxième et troisième injections sont simultanées. Les trois matériaux sont différents, le premier matériau ayant un point de fusion supérieur à celui du second matériau qui a lui-même un point de fusion supérieur à celui du troisième mais selon une variante, les deuxième et troisième matériaux sont identiques avec un point de fusion inférieur à celui du premier matériau. De plus les deuxième et troisième matériaux génèrent avec le premier matériau des forces de frottement. La présente invention a aussi pour objet l'aérateur réalisé au moyen du procédé selon l'invention. L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier mais non limitatif en regard des dessins annexés qui représentent sur - la figure 1, une vue en perspective du cadre de l'aérateur fabriqué par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2, une vue en perspective du cadre selon l'invention avec les volets et les films charnière, - la figure 3, une vue en coupe dans le plan d'un volet avant injection et, - la figure 4, une vue en coupe identique à celle de la figure 3 mais après injection. Sur la figure 1, on a représenté de façon schématique un cadre 12 d'une grille d'aérateur référencée de façon générale en 10. Ce cadre est réalisé par injection et les têtes 14 d'injection sont représentées de chaque côté du cadre pour symboliser une répartition de la matière. En se reportant aux figu res 3 et 4, on retrouve le cadre vu en coupe dans le sens transversal. Le cadre est obtenu par une première injection dans un premier logement 16 prévu dans le moule 18 réalisé de façon connue en plusieurs parties 20,22,23 et 24 dans l'exemple retenu et pour la partie visible sur les différentes figures. Le moule comprend également des tiroirs 26 qui peuvent prendre deux positions l'une en saillie comme sur la figure 3 et l'autre rétractée comme sur la figure 4. Ces tiroirs sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal médian. Ils ont un profil cylindrique tel des axes. Sur la figure 2, on a représenté une vue en perspective qui montre la grille d'aération complète avec des volets 28 d'orientation. Ces volets sont régulièrement espacés le long de l'axe longitudinal médian du cadre. La vue est une vue de l'arrière de la grille. On remarque également la présence de films charnière 30 comprenant plusieurs segments 32. Ces segments sont disposés entre deux volets adjacents et plus exactement entre deux arêtes adjacentes de deux volets adjacents. Ces films charnière de type connu comprennent une partie amincie au droit de la liaison proprement dite avec le volet pour rendre ce segment souple à ses extrémités. Les volets sont réalisés par injection dans un deuxième logement 34 prévu dans le moule entre les parties haute 20 et basse 22 du moule. La tête d'injection est symbolisée en 36 sur les figures 2, 3 et 4. Sur la figure 4, le logement 34 est représenté après injection ce qui permet de visualiser la matière. Sur la figure 3, le tiroir 26 est en saillie tandis qu'il est en position rétractée sur la figure 4. Le procédé de fabrication est maintenant décrit en détail ci-après. Le moule étant dans la position représentée sur la figure 3, le premier logement reçoit par injection un premier matériau dont le point de fusion est t1. Ce matériau est celui qui est choisi pour la réalisation du cadre. Les tiroirs 26 étant en place le cadre obtenu est celui de la figure 1. Il est donc ménagé des trous prévus pour recevoir les axes des volets ainsi que cela sera décrit ultérieurement. Sans retirer le cadre du moule, et sans bouger l'une quelconque des parties du moule, il est réalisé une seconde injection par la tête d'injection 36 dans le deuxième logement 34. Le deuxième matériau injecté a une température de fusion t2 inférieure à tl. Entre les deux injections, le premier matériau a eu le temps de refroidir et les tiroirs 26 sont également retirés. Le deuxième matériau sous la pression d'injection se loge partout y compris dans les trous ménagés par les tiroirs. En effet, les trous jouent le rôle de moules individuels pour la fabrication des axes des volets. Par contre, on constate que chaque volet et ses axes proprement dits sont venus de moulage et constituent une même pièce. On remarque que le deuxième logement comprend aussi un évidement supplémentaire 40 qui permet le moulage d'un ergot de manoeuvre 42 solidaire de l'un des volets. Simultanément cette deuxième injection permet la réalisation des films charnière. L'épaisseur de ces films notamment dans la partie amincie est calculée pour que l'ensemble des volets puisse être stable quelle que soit la position dans laquelle on le met. La force qui s'oppose aux forces de rappel générées par l'élasticité des films charnière est la résultante des forces de frottement des axes des volets dans les trous du cadre qui constituent des paliers avec frottements. Dans ce but, les matériaux sont choisis de façon adéquate et il faut que le deuxième matériau génère avec le premier matériau des forces de frottement. Sur la figure 1, on a également représenté les axes de pivotement de la grille dans le cadre. En effet dans le mode de réalisation de l'invention qui est décrit, le cadre de la grille comprend des axes de pivotement intégrés dans les côtés latéraux de ce cadre. Pour la réalisation de ces axes, le moule comprend une seconde série de tiroirs 40. Ceux-ci sont composés chacun d'un cylindre 42 ayant un premier diamètre sur la majeure partie de sa longueur et se prolonge par une partie 44 ayant un second diamètre inférieur au premier, la jonction 46 de ces deux diamètres étant située sensiblement au milieu de l'épaisseur du côté du cadre lorsque les tiroirs sont en saillie. Ceci permet de générer un trou 48 avec un suralésage. Le procédé de l'invention permet ainsi d'obtenir directement les axes de pivotement matérialisés sur la figure 2. Lors de la fabrication du cadre les tiroirs sont en saillie, si bien que lors de l'injection du premier matériau, le cadre présente deux trous avec un suraalésage. Lors de l'injection du deuxième matériau, il est prévu une troisième injection indépendante, au droit des trous avec prolongation vers l'extérieur grâce à un profil adapté du moule. Le troisième matériau est différent du premier et pour le moins présente un point de fusion inférieur au premier matériau ayant servi pour l'élaboration du cadre. Dans ce cas également, le trou avec le suralésage du cadre sert de moule pour la réalisation des axes de pivotement. De façon à permettre le maintien en position de la grille par rapport à son embase durant son utilisation, après montage sur le véhicule, il est nécessaire de prévoir un troisième matériau qui génère des forces de frottement avec le premier matériau. Selon une variante de l'invention il est également possible d'injecter le troisième matériau simultanément à la deuxième injection. Selon une autre variante encore plus perfectionnée, la troisième injection est réalisée simultanément à la deuxième et le troisième matériau est également identique au deuxième matériau. Quelle que soit la variante, on remarque que l'ajustement entre l'axe et le trou avec suralésage du cadre est excellent, ce qui diminue l'usure, supprime les bruits parasites, permet un montage dans une embase sans problème d'ajustage de la grille avec le cadre, et supprime également le cumul des tolérances. Le procédé selon l'invention permet d'atteindre les buts fixés dans le préambule et ceci avec un prix de revient compatible et compétitif avec les prix du marché. Les matériaux utilisables pour la mise en oeuvre d'un tel procédé peuvent respectivement un mélange d'ABS et de polycarbonate et du polyacétol pour le premier et les deuxième et troisième matériaux dans le cas de la variante avec deux matières dtinjec- tion. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une grille (10) d'aérateur, notamment pour un véhicule, comprenant des volets (28) mobiles dans un cadre (12) et synchronisés ainsi que des moyens d'articulation du cadre de la grille dans une embase fixe caractérisé en ce que il comprend les étapes suivantes, de façon à réaliser la fabrication en une seule opération par injections multiple - mise en place d'un moule muni d'un premier logement ayant le profil du cadre et des tiroirs mobiles pour ménager des réserves correspondant aux axes de rotation des volets mobiles, - première injection d'un premier matériau polymère dans le premier logement de façon à réaliser le cadre avec les trous d'axe des volets, - retrait des tiroirs mobiles, - deuxième injection d'un deuxième matériau polymère dans un deuxième logement du même moule de façon à réaliser les volets et les axes de ces volets directement dans les trous du cadre réalisé lors de la première injection, - retrait du moule, - sortie de la pièce. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que il comprend un troisième logement correspondant à une bielle de liaison entre les volets qui est rempli lors de la deuxième injection simultanément à la fabrication des volets. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la bielle de liaison comprend des segments interposés entre les volets et reliés à ces volets par des films charnière de façon à permettre le déplacement synchronisé des volets. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les volets ont une partie supérieure munie d'une nervure sur laquelle sont fixés les films charnière de façon que chaque film charnière soit fixé dans le plan médian du volet. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le deuxième logement comprend un évidement supplémentaire au droit de l'une des ailettes de façon à générer un ergot de commande. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moule comprend un quatrième logement, obturé durant la première et la deuxième injection, correspondant à deux axes latéraux de rotation et de support du cadre dans l'embase. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deuxième et troisième injections sont simultanées. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les trois matériaux sont différents, le premier matériau ayant un point de fusion supérieur à celui du second matériau qui a lui-même un point de fusion supérieur a celui du troisième. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les deuxième et troisième matériaux sont identiques avec un point de fusion inférieur à celui du premier matériau. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deuxième et troisième matériaux génèrent avec le premier matériau des forces de frottement.