Brevet FR2785244A1 — publié le 20000505

L'invention concerne un procédé de fabrication et de mise en oeuvre d'une pièce d'équipement intérieur d'un véhicule automobile, ainsi que la pièce elle-même, telle qu'un module de portière ou une planche de bord. De plus en plus, les constructeurs automobiles requièrent pour l'équipement intérieur de leurs véhicules, des techniques de fabrication et d'assemblage fiables, peu coûteuses, de bonne qualité (en termes de pièces produites) et s'adaptant aux exigences d'esthétique et de solidité (typiquement avec une déformation contrôlée) répondant aux dernières exigences en la matière. Pour répondre à ces exigences, parfois difficilement compatibles entre elles, la présente invention propose tout d'abord un procédé de fabrication et de mise en oeuvre d'une pièce d'équipement intérieur de véhicule, visible depuis l'habitacle de celui-ci, avec pour particularité que dans ce procédé: - on produit en une seule pièce monobloc un nervurage de panneau rigide et le panneau en lui-même, pour que celui-ci présente une face extérieure galbée et visible (depuis l'habitacle), et une face intérieure liée audit nervurage, - on habille éventuellement au moins localement la face extérieure du panneau rigide par une peau souple décorative, telle qu'un tissu, un cuir et/ou une fine feuille souple de plastique, avec interposition éventuelle d'une couche de mousse, - on équipe le panneau rigide nervuré d'éléments fonctionnels mécaniques, électriques et/ou électroniques nécessaires à l'utilisation de la pièce d'équipement dans le véhicule, - et, le moment venu, on fixe le panneau nervuré ainsi équipé à un support appartenant à l'ossature du véhicule, tel qu'un panneau extérieur de portière appartenant à la carrosserie, dans le cas d'un module de portière, ou les piliers "A" ou encore une traverse structurelle transversale liée à ces piliers, dans le cas d'une planche de bord. Compte tenu de ce que la pièce monobloc nervurée doit donc présenter à la fois des caractéristiques "esthétiques" ou d'aspect sur la face extérieure de son panneau (même si celui-ci peut être au moins localement revêtu de la peau souple d'habillage), ainsi que des caractéristiques de résistance structurelle (présence du nervurage arrière), une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit que l'étape précitée de production du panneau nervuré comprend: - d'abord, la réalisation d'une partie au moins du nervurage, lequel est réalisé avec l'un au moins des matériaux suivants: métal, plastique, bois, fibres synthétiques ou minérales, - puis la réalisation du panneau rigide galbé en lui-même dans l'un au moins des matériaux précités, avec concomitamment la liaison entre le nervurage et le panneau, par imbrication au moins locale de leur(s) matériau(x) constitutif(s), pour obtenir la pièce monobloc. Egalement en relation avec ces exigences de résistance structurelle et d'aspect susceptible de convenir à l'oeil de l'occupant du véhicule, une caractéristique complémentaire conseille que l'on réalise une partie au moins du nervurage et le panneau en lui-même dans des matériaux différents. Ainsi si comme cela est conseillé le panneau et/ou le nervurage est(sont) au moins en partie en matière(s) plastique(s), on va pouvoir adapter les conditions de fabrication en maîtrisant au mieux les retraits de matière(s). En relation avec le mode opératoire du processus de fabrication, une autre caractéristique de l'invention conseille que l'étape d'habillage au moins local de la face extérieure du panneau galbé comprend (si elle a lieu) un moulage de ladite peau dans un moule dont le poinçon est commun avec celui qui a été précédemment utilisé lors d'au moins une étape antérieure de moulage par laquelle on a réalisé une partie au moins du nervurage et/ou du panneau galbé. Ainsi, on optimisera l'utilisation des outils de fabrication. Concernant la pièce fabriquée selon tout ou partie des caractéristiques énoncées ci-avant, l'invention prévoit une application privilégiée de cette pièce en tant que module de portière, pour l'habillage intérieur d'une portière de véhicule, avec comme caractéristique complémentaire que la face extérieure du panneau de ce module est au moins localement revêtue de ladite peau souple et présente une surface visible depuis l'habitacle, sur sensiblement toute sa superficie. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on pourra ainsi obtenir une portière de véhicule automobile comprenant: - un panneau extérieur appartenant à la carrosserie du véhicule, - et un module intérieur de porte lié au panneau extérieur, avec interposition entre eux de certains au moins des éléments fonctionnels précités, alors montés et fixés sur le panneau extérieur et/ou sur le module intérieur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre qui présente avec encore plus de détails l'invention, en référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels: - La figure 1 est une vue éclatée des principales pièces pouvant composer une portière perfectionnée conforme à l'invention, - La figure 2 montre le module de portière vu de son côté arrière, nervuré, alors qu'il apparaît du côté de sa face extérieure visible, en bas à droite sur la figure 1, la figure 3 présente une réalisation locale possible d'une zone nervurée arrière du module de porte, en un endroit prévu pour le logement d'un moteur de lève-vitre, - la figure 4 présente une vue locale en coupe d'un module de porte, - et les figures 5, 6 et 7 présentent schématiquement un mode opératoire de fabrication correspondant au procédé envisagé. On notera dès à présent que, dans ce qui suit, on ne présentera comme exemple d'application de l'invention qu'une portière de véhicule, bien que d'autres pièces d'équipement intérieur de véhicule visibles depuis l'habitacle de celui-ci puissent être réalisées, telles, par exemple, qu'une planche de bord, comme cela a déjà été indiqué. En effet, un point important consiste en le fait que la pièce fabriquée présente en un seul et même ensemble unitaire ou "monobloc" (c'est-à-dire avec des éléments constitutifs constitués par un nervurage et un panneau frontal en forme) qui soit inséparable et qui, de préférence, soit tel que les matières qui le constituent sont imbriquées entre elles. Sur la figure 1, on a donc représenté un exemple de portière repéré dans son ensemble 1. Cette portière comprend une pièce extérieure métallique connue, 3, dont la partie basse 3a, située en dessous de l'encadrement de vitre 4, présente une forme de caisson. Différents éléments sont prévus pour équiper cette portière et la rendre fonctionnelle: lève-vitre et glissières de vitre (également appelés systèmes régulateurs de vitre 5, 5a, 5b, "Window regulator system"), un verrou et une poignée intérieure de porte (7 et 9, respectivement), un haut- parleur 11, un réseau électrique filaire avec son boîtier électrique, 13, (typiquement connu dans la technique comme un "Wiring harness"), ou encore une éventuelle feuille d'étanchéité contre l'humidité (représentée en trait mixte) 15, parfois remplacée par un joint périmétrique et/ou des patins d'étanchéité locaux, ainsi qu'une vitre 16. Pour rendre utilisable ces éléments fonctionnels, avec une résistance mécanique et un aspect esthétique appropriés, le panneau extérieur 3 est doublé par un panneau intérieur de portière 18 qui constitue un élément essentiel de l'invention. Comme on peut le voir en s'intéressant également à la figure 2, qui montre l'arrière de la pièce 18 (côté opposé à la vue de la figure 1 de cette même pièce), ce panneau intérieur 18 et le panneau extérieur 3 peuvent être assemblés l'un à l'autre, le moment venu (typiquement chez le constructeur automobile), par l'intermédiaire d'agrafes ou de pièces élastiquement déformables à force (couramment appelées "clips"), telles que repérées 21, sur la figure 2, pour certains (leurs trous de réception sur le panneau extérieur 3 n'ayant pas été représentés). De préférence, un tel ensemble une fois assemblé pourra être démonté, en particulier pour avoir accès aux éléments fonctionnels précités qui auront été, au moment du montage, interposés entre les panneaux 3 et 18 et qui s'y trouveront donc emprisonnés. En 19, on a également représenté sur la figure 1 les zones possibles de fixation des deux montants guide-vitre 5a, 5b, du système régulateur de vitre 5. Cette fixation est, de façon conventionnelle, réalisée par vissage ou moyens équivalents. Sur la figure 2, on a représenté en trait mixte (5'a, 5'b) les deux zones d'emplacement des guides-vitre prévus dans cet exemple. Intéressons-nous maintenant plus en détail au panneau de doublure de portière 18. Structurellement, il s'agit d'une pièce constituée à partir de deux éléments: un panneau frontal 23, qui délimite le contour de la pièce 18 et un nervurage arrière repéré dans son ensemble 25, sur la figure 2. Le panneau frontal 23 constitue l'élément d'aspect de la pièce 18 en ce que sa surface extérieure (c'est-à-dire sa surface visible depuis l'habitacle) 23a est "en forme", c'est-à-dire qu'elle est adaptée au dessin de la doublure de portière souhaitée par le constructeur. Dans l'exemple présenté, cette surface extérieure 23a présente en particulier un accoudoir saillant 27 et un rebord supérieur arrondi 29, prévu pour venir sensiblement de niveau avec la base horizontale 4a de l'encadrement de vitre 4. Eventuellement, le vide-poches inférieur 31 aurait pu être intégré en une seule pièce avec le panneau 23. Mais on a ici préféré réaliser la délimitation extérieure structurelle de ce vide-poche comme une pièce rapportée, fixée au panneau 23. Quoi qu'il en soit, de fabrication, ce panneau 23 va donc présenter visuellement un aspect tel qu'il pourra être présenté à la vue de l'occupant du véhicule sans que l'on ait besoin de l'habiller entièrement d'une structure décorative, comme c'est habituellement le cas dans les dernières évolutions des modules de porte o un panneau structurel intermédiaire joue le rôle de support de tout ou partie de ces éléments fonctionnels précités, 5, 7, 9, 11,13. En plus de cet aspect "visuel" de la face extérieure du panneau 23, la doublure de porte 18 est rigidifiée et structurée à l'arrière par le nervurage qui est constitué d'un ensemble de nervures orientées dans différentes directions et qui, pour certaines, se croisent pour former une sorte de caisson arrière intimement lié au panneau frontal 23 par une technique de fabrication appropriée. Comme on peut le voir sur la figure 2, le dessin du nervurage est approprié au logement des éléments fonctionnels, tel en l'espèce que le haut- parleur 11 qui, sur cette figure 2, apparaît logé dans son orifice de réception matérialisé en 33 sur la figure 1, ou encore le réseau électrique filaire 13, ainsi que la tringlerie 9a qui relie la poignée de porte (non représentée sur la figure 2) au verrou 7. Sur la figure 3, on a représenté un exemple de nervurage 25' autour d'un moteur 35 de lève-vitre auxquels sont raccordés deux brins 13a, 13b, du réseau filaire. On peut ainsi constater que le moteur 35 est étroitement entouré par des nervures de maintien faisant saillie du panneau frontal 23', du côté opposé à sa face d'aspect. Le nervurage retenu pourra en particulier se présenter au moins localement comme une succession de cellules adjacentes, telles que repérées sur la figure 3, avec localement la présence de zones en forme de canaux relativement étroits, tels que 127, particulièrement appropriés au passage des câbles électriques. La fixation des éléments fonctionnels (tels en l'espèce que le moteur 35) pourra être assurée par des agrafes, des pièces élastiquement déformables à force ("clips"), ou encore, par exemple, par vissage, ou tout autre moyen de fixation approprié. Pour adapter la résistance mécanique du nervurage, on a illustré sur la figure 4 le cas o une nervure 25", à section sensiblement en "U" (c'est- à-dire en forme de canal ouvert), reçoit intérieurement une pièce rapportée de rigidification 36 qui, dans cet exemple, est maintenue au fond du canal " par un bouchon de matière rapporté 37. A l'avant (AVT), on distingue le panneau frontal d'habillage 23". Dans l'exemple de la figure 4, on a supposé que la face extérieure 23"a de ce panneau frontal est recouverte d'une peau souple d'habillage 39, avec interposition d'une couche intermédiaire de mousse 41 (étant précisé que l'on peut se dispenser de la couche de mousse). Le choix de doubler extérieurement le panneau frontal dépend de l'aspect décoratif souhaité. Ainsi, si uniquement un aspect "plastique" est recherché, la surface extérieure telle que 23"a du panneau frontal pourra rester "nue", sans peau souple rajoutée. Par contre, si l'on souhaite donner à cette surface un aspect "moelleux", voire un aspect plus "chaud", ou "luxueux", alors une doublure par une peau en tissu ou en cuir pourra être préférée, l'interposition de la couche intermédiaire de mousse 41 renforçant alors l'aspect de confort de l'ensemble. Dans d'autres cas, un grainage de surface extérieure du panneau frontal s'avérera approprié. Intéressons-nous maintenant aux conditions de fabrication et de mise en oeuvre d'un tel module de portière perfectionné. A cet égard, on notera tout d'abord qu'un point important consiste dans l'obtention d'un ensemble unitaire entre le nervurage arrière (ARR) et le panneau frontal avant de ce module, les conditions de fabrication étant appropriées pour assurer une imbrication entre les matières de constitution de ces deux éléments à unir intimement. Pour des questions de qualité et de fiabilité de fabrication, il est conseillé de réaliser d'abord le nervurage, puis le panneau frontal, et ce, de préférence dans des matières constitutives différentes. Ainsi, le nervurage de rigidification arrière sera constitué en plastique, en bois, en métal et/ou en fibres synthétiques ou minérales (fibres de verre, de carbone,..., éventuellement noyées dans une matrice plastique), une constitution composite aux multimatières de ce nervurage pouvant s'avérer appropriée, notamment si l'on souhaite renforcer en certains endroits tel aspect d'insonorisation, d'absorption de choc (voir zones alvéolaires d'absorption de choc repérées 43, sur la figure 2) ou de rigidité accrue à la flexion, à la torsion,... Le panneau frontal 23' sera par contre (au moins essentiellement) fabriqué en matière(s) plastique(s) (plusieurs associations de matières plastiques pouvant, si nécessaire, être prévues). Ainsi, après avoir moulé le nervurage arrière ou placé celui-ci dans le moule d'obtention du panneau frontal, on pourra, lors du moulage de ce panneau, imbriquer leurs matières constitutives respectives afin d'obtenir, de fabrication, un ensemble unitaire. Une telle technique est connue et aujourd'hui maîtrisée, notamment s'il s'agit d'imbriquer deux matières plastiques (même non compatibles chimiquement), ou de la matière plastique et du métal, ou encore de la matière plastique et du bois, notamment en utilisant des contre- dépouilles pour le blocage local d'une matière vis-à-vis de l'autre. Dans l'hypothèse d'une association métal/plastique, on pourra notamment se reporter à l'enseignement de US-A-5 580 122. Pour l'obtention du panneau frontal rigide 23, 23', 23", une technique d'injection ou d'injection/compression est conseillée, dans le cas d'une réalisation plastique, en une seule ou plusieurs matières (polyoléfine, telle que polypropylène en particulier). Pour la réalisation du nervurage rigide arrière dans une autre matière, on pourra recourir également à une injection (solution plastique), ou autre technique de moulage (injection/compression, boudinage,...) ou en un usinage pour la réalisation préalable par exemple d'un caisson mécanique. Une technique de poinçonnage (connue typiquement sous l'appellation "stamping") peut être prévue pour une association bois/fibres. Sur la figure 5, on a représenté schématiquement un principe de moulage favorable à la réalisation du module de porte envisagé. On voit ainsi représentée une presse de moulage dans son ensemble 46 comprenant un poinçon central 48 et deux matrices disposées à l'opposé l'une de l'autre, respectivement 49 et 51. La matrice 49 va être utilisée pour réaliser l'ensemble nervurage de rigidification arrière/panneau frontal rigide en deux matières plastiques différentes, tandis que la matrice 51 va permettre de réaliser dans le même ensemble de moulage la peau de revêtement frontal (telle que 39 sur la figure 4), dans un second temps. Pour la réalisation du premier ensemble unitaire par association du poinçon 48 et de la matrice 49, on peut tout d'abord injecter une première matière plastique, alors que la matrice 49 est à la "cote 0", le poinçon étant conformé pour la réalisation de ces nervures moulées. Juste après, la matrice est reculée pour laisser un espace intermédiaire dans la cavité de moulage, à fond de nervures, cet espace recevant alors une injection d'une seconde matière plastique permettant de mouler le panneau frontal rigide avec son galbe approprié. Bien entendu, l'opérateur aura pris soin de régler les vitesses et durées opératoires, ainsi que les quantités de matières injectées, pour tenir compte des retraits respectifs des matières plastiques afin d'éviter toute marque néfaste à la qualité de la pièce sur la face extérieure visible du panneau frontal. Une fois cet ensemble unitaire réalisé, l'opérateur va pouvoir, avec le même poinçon 48, réaliser si nécessaire un médaillon rapporté, comme cela est décrit notamment dans EP-A-0 719 625 ou encore EP-A-0 806 274, étant précisé qu'une zone de revêtement plus large (pouvant éventuellement couvrir toute la surface extérieure du panneau rigide obtenu) peut être réalisée par cette technique, avec une peau souple de revêtement en différentes matières, telles que cuir, tissu, ou matières plastiques (ABS,...). Dans la solution illustrée sur la figure 5, c'est avec le même poinçon mais avec la seconde matrice 51 que cette peau souple d'habillage pourra être surmoulée par injection de manière à former alors un ensemble unitaire avec le panneau frontal précité, comme on peut le voir schématiquement illustré sur la figure 6 o l'on retrouve le poinçon 48 avec son système d'éjection 55 et la matrice 51 avec la zone d'injection schématisée en 53. Sur la figure 7, on a représenté schématiquement la réalisation d'un moulage en continu, depuis l'ébauche constituée uniquement du nervurage (étape 55), puis l'étape de réalisation du panneau frontal rigide imbriqué au nervurage (57), puis l'étape facultative de réalisation de la peau d'habillage (étape 59) et pour finir, l'étape alternative consistant à revêtir le panneau frontal de sa peau souple d'habillage (étape 61), le tout étant monté sur un châssis tournant 63. Si la peau de revêtement du panneau frontal rigide est en matière plastique, on pourra notamment recourir à une technique de thermogainage, tel que par exemple décrit dans EP-A-0 586 908. Une fois obtenu ce module de portière ainsi constitué, il ne restera plus qu'à rapporter les éléments fonctionnels utiles à l'utilisation de la portière et que l'on voit donc pour certains déjà assemblés sur la figure 2 (haut-parleur 11, câblage 13, tringle de serrurerie 9a,...), cet ensemble étant ensuite, le moment venu, présenté en face du cadre extérieur de portière 3, par exemple sur la chaîne de montage du constructeur automobile qui a pu prémonter sur ce cadre le système guidevitre 5 ainsi que la vitre 16, bien que ces éléments aient pu être euxmêmes fixés préalablement au module de portière 18 de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication et de mise en oeuvre d'une pièce (1) d'équipement intérieur d'un véhicule automobile, visible depuis l'habitacle, tel qu'un module de portière ou une planche de bord, caractérisé en ce que: - on produit en une seule pièce (18) monobloc un nervurage (25, 25', 25") de panneau et le panneau en lui-même (23, 23', 23"), pour que celui-ci, qui est rigide, présente une face extérieure (23a) en relief ou galbée, et une face intérieure liée audit nervurage, on habille au moins localement la face extérieure du panneau rigide par une peau souple décorative (39), telle qu'un tissu, un cuir et/ou une fine feuille souple de plastique, avec interposition éventuelle d'une couche de mousse (41), - on équipe le panneau nervuré (18) d'éléments fonctionnels (5a, 5b; 7; 9, 9a; 11; 13) mécaniques, électriques et/ou électroniques nécessaires à l'utilisation de la pièce d'équipement dans le véhicule, et, le moment venu, on fixe le panneau nervuré ainsi équipé à un support (3) appartenant à l'ossature du véhicule, tel qu'un panneau extérieur de portière appartenant à la carrosserie, dans le cas d'un module de portière, ou les piliers "A" ou encore une traverse structurelle transversale liée à ces piliers, dans le cas d'une planche de bord. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de production du panneau nervuré comprend: - d'abord, la réalisation d'une partie au moins du nervurage (25, 25', 25"), lequel est réalisé avec l'un au moins des matériaux suivants: métal, plastique, bois, fibres synthétiques ou minérales, - puis la réalisation du panneau rigide en lui-même (23, 23', 23") dans l'un au moins des matériaux précités, avec concomitamment la liaison entre le nervurage et le panneau, par imbrication au moins locale de leur(s) matériau(x) constitutif(s), pour obtenir la pièce monobloc. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'on réalise une partie au moins du nervurage (25, 25', ") et le panneau en lui-même (23, 23', 23") dans des matériaux différents. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que: - l'étape de réalisation du nervurage comprend l'obtention d'une partie au moins de ce nervurage par un premier moulage, utilisant au moins une première matière plastique, - et l'étape de réalisation du panneau galbé (23, 23', 23") comprend un deuxième moulage d'une partie au moins de ce panneau, utilisant au moins une deuxième matière plastique différente de la première, avec une imbrication entre les matières plastiques utilisées pour les deux moulages, de telle sorte que le nervurage et le panneau en relief soient liés ensemble. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors du premier ou du second moulage, on intègre à la pièce moulée des éléments de renfort (36) dans la zone de nervurage, lesdits éléments de renfort étant en métal ou en bois et disposés sensiblement en fond de nervures. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'habillage au moins local de la face extérieure (23a) du panneau galbé comprend un moulage de ladite peau dans un moule dont le poinçon (48) est commun avec celui qui a été précédemment utilisé lors d'au moins une étape antérieure de moulage par laquelle on a réalisé une partie au moins du nervurage et/ou du panneau galbé. 7. Pièce (1) d'équipement intérieur d'un véhicule automobile, visible depuis l'habitacle du véhicule, comprenant une pièce (18) intérieurement nervurée (25, 25', 25") du côté de sa face intérieure cachée par rapport à l'habitacle, et présentant extérieurement un panneau frontal rigide (23, 23', 23"), galbé, ce panneau étant éventuellement revêtu sur sa face extérieure visible, et au moins localement, d'une peau décorative souple d'habillage (39) avec éventuellement interposition d'une couche de mousse (41) entre cette peau et ladite face extérieure (23a) du panneau de la pièce, ladite pièce comprenant, de son côté nervuré et/ou à travers elle, des zones de montage d'éléments fonctionnels mécaniques, électriques et/ou électroniques nécessaires à l'utilisation de la pièce d'équipement dans le véhicule. 8. Pièce selon la revendication 7, caractérisée en ce que certaines au moins des nervures (25, 25', 25") et le panneau frontal (23, 23', 23") (non compris sa peau) présentent des matières constitutives différentes et des zones d'imbrication desdites matières entre elles. 9. Pièce selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un module de portière, pour l'habillage intérieur d'une portière, la face extérieure du panneau rigide de ce module étant au moins localement revêtue de ladite peau souple (39) et présentant une surface d'aspect visible depuis l'habitacle sur sensiblement toute sa superficie. 10. Portière de véhicule automobile comprenant: - un panneau extérieur (3) appartenant à la carrosserie du véhicule, - et un module intérieur selon la revendication 9, pour doubler le panneau extérieur, du côté de l'habitacle, ledit module intérieur étant lié au panneau extérieur, avec interposition entre eux de certains au moins desdits éléments fonctionnels alors montés et fixés sur le panneau extérieur et/ou sur le module intérieur.