Brevet FR2856351A1 — publié le 20041224

Armature de dossier de siège de véhicule automobile, et procédé de réalisation d'une telle armature. La présente invention se situe dans le domaine du siège d'automobile et concerne plus particulièrement une armature de dossier d'un tel siège, ainsi que son procédé de fabrication. Classiquement, ces armatures sont réalisées en tubes et tôles métalliques, mis en forme par cintrage, poinçonnage, emboutissage, soudage. Mais ceci nécessite plusieurs opérations successives et à des postes de travail différents, ce qui complique la fabrication et 10 la manutention d'un poste à l'autre. Cela crée aussi une chute importante des matières premières utilisées, tubes ou tôles découpées. Par ailleurs, des opérations de reprise de l'armature sont nécessaires pour y ajouter des fonctions 15 particulières, par exemple la fixation d'une articulation du dossier sur l'assise, ou encore la fixation de moyens de support pour un appui-tête, etc. De plus, lorsque les contraintes pouvant être subies par l'armature l'exigent pour des raisons de 20 sécurité, par exemple pour la fixation de ceintures de sécurité, ou la fixation de sièges pour enfants, il est nécessaire d'ajouter des pièces de renfort, qui constituent donc des pièces supplémentaires augmentant le nombre de pièces à réaliser et à gérer, augmentant aussi 25 la masse du siège, et entraînant des opérations supplémentaires d'assemblage. On connaît aussi, par exemple par le document EP 0372339, des armatures de dossier en matière plastique injectée, dans lesquelles les montants latéraux et la 30 traverse supérieure sont réalisés sous forme de profilés de section en forme de U, les profilés des montants étant ouverts vers l'extérieur du siège et comportant des nervures de renfort à l'intérieur du U. Par ailleurs, à - -, , t, . ' - - . ,' ',1 ' 1. , ..e - - leurs extrémités inférieures, des renforts sont prévus pour y fixer les moyens de liaison et d'articulation du dossier sur l'assise, mais il n'est pas donné d'indications sur la manière de réaliser et d'utiliser 5 ces renforts, et la résistance de tels moyens de liaison, même renforcés localement en bas des montants latéraux, risque d'être insuffisante pour résister à des efforts importants exercés sur le dossier. En particulier, seule la matière plastique du dossier assure la liaison entre 10 les deux renforts des bas de montants, et ne peut pas empêcher de manière fiable une désolidarisation et un écartement de ces montants, par exemple en cas d'efforts importants lors d'un accident. De plus, le dossier présenté est réalisé en plusieurs pièces, car le moulage 15 des nervures dans les montants nécessite que ces derniers soient ouverts, et nécessite donc des couvercles de fermeture des montants, mis en place après moulage de l'armature, pour cacher ces nervures et assurer la finition de l'armature. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes, et vise en particulier à remplacer les armatures de dossier classiquement connues, par des armatures à base de matière plastique composite, 25 permettant des gains de poids, des réductions de coûts et de nombre de pièces, et facilitant l'intégration de diverses fonctions pouvant être souhaitées. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet 30 une armature de dossier de siège de véhicule automobile, comportant un corps s'étendant dans un plan général et réalisé d'une pièce en matière plastique moulée, et des organes fonctionnels liés au corps, notamment pour sa fixation ou son renfort. Selon l'invention l'armature est caractérisée en ce que le corps en matière plastique moulée est armé par une 1. , , à. , : - . > - I - ' , . ! ".', -- , . - :' , . , . > _:Il bande d'armature constituée par une bande tissée de fibres minérales et de fibres en matière plastique, la dite bande d'armature s'étendant dans le plan général de l'armature et reliant au moins deux des dits organes 5 fonctionnels constitués d'inserts au moins partiellement noyés dans le dit corps. Comme on le comprendra mieux par la suite, une telle structure est particulièrement simple à réaliser, puisqu'elle est formée d'une seule pièce et peut 10 permettre une économie de poids significative sans sacrifier la résistance mécanique requise, notamment au niveau de l'implantation des organes de fixation ou de renfort. En effet, un problème courant se posant dans la réalisation de telles structures composites, pour 15 diverses applications, est la liaison des inserts, généralement métalliques, destinés à assurer diverses fonctions, avec la matière plastique qui surmoule, au moins en partie, les dits inserts. Dans le cas d'un dossier de siège pour automobile, 20 les organes fonctionnels requis sont notamment des organes de fixation de l'armature, tels que par exemple des pivots d'articulation pour assurer le pivotement du dossier sur l'assise du siège, ou des organes de fixation du dossier en partie haute sur la caisse du véhicule. Ces 25 organes peuvent aussi être des pièces de renfort, situées à des endroits o l'armature risque d'être particulièrement sollicitée, par exemple dans les zones de verrouillage ou de fixation des ceintures de sécurité, etc. Un surmoulage des inserts constituant ces organes 30 par de la matière plastique permet certes de les maintenir en position relative, mais n'assure pas forcément une liaison très résistante, notamment en traction, entre ces différents inserts surmoulés dans la même structure. L'utilisation de la bande d'armature selon la présente invention, pour relier ces différents inserts, permet de renforcer considérablement cette résistance, en profitant du renfort mécanique très résistant offert par les fibres constitutives de la dite bande tissée. Par ailleurs, la souplesse de la bande tissée, qui se 5 présente sous la forme d'une sangle plate, permet de la mettre en place aisément lors de la fabrication, en reliant les divers inserts désirés, prépositionnés et maintenus dans un cadre support de fabrication, avant de surmouler sur l'ensemble la matière plastique du dossier. 10 Préférentiellement, la bande d'armature est une bande tissée, à base de fibres de verre et de fibres de thermoplastique, notamment en polypropylène (PP) ou polyéthylène téréphtalate (PET), tel que par exemple en Twintex , qui allie à la résistance en traction, une forte résistance aux chocs et à la température, et une grande rigidité. La matière plastique surmoulant la bande et les inserts pour former le corps de l'armature peut être un thermoplastique ou un thermodurcissable. De préférence, 20 on choisira un PET chargé de fibres de verre mises en oeuvre sous la forme de stratifil, couramment appelé roving. Le choix des différents matériaux permettra notamment que le dossier obtenu soit éventuellement recyclé. Selon une disposition particulière, les inserts reliés par la bande d'armature sont des pièces au moins partiellement insérées dans le corps de l'armature de dossier et comportant des fentes ou découpes orientées obliquement, dans lesquelles la bande d'armature passe. 30 Chaque insert constitue un élément de renvoi pour la bande, c'est à dire qu'un brin de la bande arrive par exemple dans la dite fente ou découpe selon une direction sensiblement horizontale, et en repart selon une direction sensiblement verticale, ce qui permet par 35 exemple d'assurer avec une seule et même bande la liaison d'inserts situés vers les quatre coins d'un rectangle correspondant à la forme générale rectangulaire du dossier. La dite bande pourra bien sûr être aussi disposée, à la place ou en plus de la disposition en rectangle qui vient d'être indiquée, selon des directions 5 diagonales, transversales, obliques, etc. pour relier par exemple des inserts situés dans des positions diagonalement opposées sur le dossier. Selon une autre disposition, les dits inserts reliés par la bande d'armature sont formés d'un fil 10 métallique plié comportant des parties obliques autour desquelles la bande d'armature passe, et éventuellement des parties saillantes, les parties obliques constituant des renvois, de manière similaire à ci-dessus. Bien sûr, dans des cas particuliers, la bande peut 15 aussi passer sur, dans, ou autour d'éléments de ces inserts selon d'autres orientations, ou une extrémité de la bande peut y être fixée par une boucle. Ces différentes dispositions dépendront de la forme du dossier, et des orientations des contraintes exercées 20 dans l'ensemble de l'armature de dossier et dans les inserts. Ces pièces peuvent être formées de pièces en tôle découpée, en fil plié, de pièces préfabriquées par moulage ou autres procédés et en divers matériaux, 25 métalliques ou non. De la matière plastique peut être surmoulée, simultanément avec le corps de l'armature, sur des parties saillantes des inserts, pour constituer des parties fonctionnelles, telles que par exemple des 30 tourillons de fixation et/ou de pivotement du bas de dossier. La partie saillante de l'insert constitue alors un renfort interne du tourillon, qui est en luimême constitué essentiellement par la matière plastique qui enrobe la dite partie saillante. Dans d'autres cas, la 35 matière plastique pourra être surmoulée sur l'insert pour constituer seulement un revêtement d'épaisseur limitée enrobant la partie saillante de l'insert Il est précisé que par parties saillantes on entend ici des parties localement saillantes par rapport à la forme générale extérieure du corps d'armature. Des parties saillantes de ces pièces peuvent aussi être laissées à nu, c'est à dire non enrobées par la matière plastique, pour constituer aussi des organes de fixation, soit pour assurer la fixation du dossier sur l'assise ou sur la caisse du véhicule, soit pour 10 permettre la fixation, temporaire ou permanente, sur l'armature de dossier, d'autres organes ou accessoires rapportés, tels que par exemple supports d'appui-tête, ou siège d'enfant amovible, etc.. Selon une disposition complémentaire, une plaque de 15 fermeture est fixée sur le corps de l'armature composite, préférentiellement par soudage, pour constituer la paroi arrière du dossier. Cette plaque est préparée indépendamment de l'armature et préférentiellement réalisée en un matériau thermoplastique composite 20 renforcé de fibres, de type Twintex . Préférentiellement encore, la plaque de fermeture est co- calandrée avec une moquette non tissée à base de thermoplastique, pour fournir directement une surface de finition de la face arrière du dossier. La plaque de fermeture peut être 25 plane et comporter un renfort uniforme de fibres réparties sur toute sa surface, mais elle peut aussi être ouvrée, de manière similaire au corps de l'armature, avec des zones de formes quelconques, et/ou avec des bandes d'armature disposées spécifiquement dans des zones o une 30 plus grande résistance peut être requise. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une armature de dossier de siège de véhicule automobile, telle que définie ci-dessus, 35 l'armature s'étendant dans un plan général et comportant des organes fonctionnels notamment de fixation ou de renfort, le procédé étant caractérisé en ce que: - on relie les organes fonctionnels, constitués par des inserts, par une bande d'armature, constituée par une bande tissée de fibres minérales et de fibres en matière plastique, - on place l'ensemble ainsi formé dans un cadre support de fabrication, en fixant les dits inserts sur le cadre support, et de manière que la bande d'armature soit tendue entre les différents inserts qu'elle relie, 10 - on chauffe l'ensemble, - on place l'ensemble chauffé dans un moule d'injection, o de la matière plastique est injectée pour être surmoulée sur la bande et au moins en partie sur les dits inserts, pour former un corps de l'armature 15 composite. Selon une disposition préférentielle, après démoulage de l'armature composite ainsi obtenue, une plaque de fermeture préparée séparément et destinée à constituer la paroi arrière du dossier est ensuite fixée 20 par soudage par vibration sur le dit corps. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'une armature de dossier de siège arrière d'automobile conforme à 25 l'invention, et de son procédé de fabrication. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 à 4 illustrent les différentes étapes du procédé de fabrication, - les figures 5 à 8 montrent divers exemples de réalisation des inserts et de leur mise en oeuvre dans l'armature. L'armature de dossier 1 obtenue par le procédé 35 selon l'invention, comprend essentiellement, comme on le voit figure 4, une bande d'armature 10, constituée d'une sangle en Twintex , ou en tissé de verre, d'une largeur de 50 à 70 mm par exemple, qui relie des inserts 20, 21, 25, 26. Les inserts 20, 21 et 25 sont disposés par exemple vers chaque angle du dossier, et comportent des 5 fentes obliques 22 découpées dans une pièce constitutive en tôle métallique, comme on le voit mieux figures 5 et 8 par exemple, ou des zones équivalentes ménagées sur un fil plié, illustré figures 6 et 7, ces fentes ou zones équivalentes étant destinées à assurer le passage de la 10 bande d'armature. Les inserts inférieurs 20 sont destinés à servir d'articulations du dossier sur l'assise du siège. L'insert supérieur 21 sert par exemple de support pour un verrou de dossier. L'insert 25 sert uniquement au renvoi 15 à 90 de la bande. L'insert 26 est un insert supplémentaire, destiné par exemple au support d'un enrouleur de ceinture de sécurité, situé sur une partie rectiligne de la bande 10, dans le haut du dossier. Les extrémités 11 de la bande sont solidement 20 reliées ensemble, après que la bande soit passée dans les fentes des différents inserts. On profite, pour cet assemblage des extrémités de la bande, de l'insert 26, qui comporte à cette fin deux fentes parallèles 27 dans lesquelles les deux extrémités de la bande sont passées 25 en étant maintenues superposées, ce qui améliore la résistance de leur jonction en assurant une sorte d'ancrage mécanique de la bande. L'ensemble constitué par la bande 10 et les inserts 20, 21, 25, 26 reliés est noyé dans un corps 30 en 30 matière thermoplastique armée de fibres de verre, qui surmoule l'intégralité de la bande, et au moins une partie de chaque insert. Une plaque de fermeture 40, de 1 mm d'épaisseur par exemple, est soudée sur la face arrière de l'armature, et 35 peut comporter un revêtement de finition, tel qu'une moquette par exemple. Cette plaque est préférentiellement réalisée également dans un matériau de type Twintex , de manière à constituer un élément de renfort participant à la rigidité du dossier, et à constituer une paroi aussi suffisamment résistante, en particulier pour servir de 5 plancher de coffre en cas de rabattement du dossier, comme cela est connu et souvent demandé. On voit en particulier sur la figure 4 que l'insert 20, destiné à former un pivot de fixation du bas de dossier, comporte une partie en saillie hors du corps 10 formé par le plastique surmoulé 30. Par contre l'insert 21, dont l'exemple est représenté plus en détail figure 5, est entièrement noyé dans la matière plastique surmoulée. Un tel insert peut comporter une découpe; telle que le trou rectangulaire 23, permettant d'y fixer 15 d'autres accessoires ou d'assurer le passage pour d'autres équipements du dossier, un passage correspondant étant alors ménagé également dans le corps 30 et dans la plaque de fermeture 40. Par ailleurs, des dégagements 31 peuvent être 20 réservés dans le corps 30, et des découpes correspondantes 41 réalisées dans la plaque de fermeture 40, pour servir de trappe à skis, logement d'accoudoir, etc. De manière similaire, d'autres inserts, reliés sur la bande ou non, pourront être prévus pour permettre la 25 fixation sur le dossier d'autres équipements, par exemple appui-tête, enrouleur de ceinture de sécurité, ou encore pour y fixer une matelassure ou une coiffe de garnissage. La figure 6 illustre une variante d'insert, formé 30 ici d'un fil métallique 50 plié de manière adéquate pour remplir plusieurs fonctions. Une partie oblique 51 sert de support et de renvoi à la bande 10. Une partie d'extrémité 52 repliée sur elle-même sert de renfort pour un tourillon surmoulé 53. Une partie horizontale 35 apparente 54 sert de point d'attache pour une sangle de fixation d'un siège amovible d'enfant. Entre ces différentes parties, le fil peut comporter des zones de liaison intermédiaires 55, entre lesquelles la bande 10 passe aussi, pour assurer une meilleure résistance des parties fonctionnelles de l'insert. La figure 7 présente encore une autre variante, o le fil 50 comporte une zone conformée en anneau 56. La figure 8 montre encore une autre variante, avec un insert double, comportant une partie en fil 50 et une partie formée d'une plaque métallique 57 pourvue d'une 10 fente 58 pour passage de la bande d'armature 10 et d'une fente 59 constituant une boucle de déformation, susceptible d'accepter une déformation en cas d'effort important, sans conduire à une rupture directe. Le fil et la plaque servent simultanément de renfort pour le 15 tourillon 53. La fabrication de l'armature de dossier est réalisée de la manière suivante: Dans une première étape, qui peut être effectuée 20 indépendamment des étapes ultérieures, les différents inserts sont empilés de manière que les fentes ou zones de passage de la bande soient alignées pour permettre le passage en une fois de la bande dans tous les inserts. La bande 10 est passée dans les fentes 22, 27 des différents 25 inserts ou sur les parties obliques adaptées 51 des inserts, et ses extrémités 11 sont superposées et reliées par fusion, de préférence au niveau d'un insert tel que l'insert 26, comme indiqué précédemment. L'ensemble bande et inserts est alors prêt à l'emploi, et peut être stocké 30 en attente de son utilisation pour le moulage du dossier. Pour la réalisation de ce dernier, l'ensemble de la bande et des inserts pré-assemblés est fixé sur un cadre support 70, pourvu d'un anneau de manutention, comme représenté figure 1. Les inserts sont maintenus sur le 35 cadre par des supports 71, 72 appropriés, la bande 10 étant très légèrement tendue. Il Le cadre support 70 est amené vers un poste de chauffe, illustré figure 2, comportant deux panneaux chauffants 80 entre lesquels le cadre support portant l'ensemble de la sangle et des inserts est placé, pour 5 assurer le chauffage du dit ensemble, et permettre un surmoulage ultérieur adéquat de la bande en Twintex en assurant une plastification partielle des fibres thermoplastiques de la bande et une mise en température des fibres de verre ainsi que des inserts. L'ensemble préchauffé et porté par le cadre support est alors amené dans un moule d'injection prévu à cet effet, le cadre support 70 restant à l'extérieur du moule. De la matière plastique armée de fibres de verre longues est injectée dans le moule et surmoulée sur le 15 dit ensemble, toujours maintenu sur le cadre support. Le cadre support portant l'armature ainsi obtenue, constituée par le corps 30 surmoulant la bande 10 et les inserts 20, 21, 25, 26 tel que représenté figure 3, sort cette armature hors du moule et la transfère jusqu'à un 20 poste ou un opérateur la décroche du cadre support. A un poste de soudage, la plaque de fermeture 40 est plaquée contre le corps 30, comme illustré figure 4, et y est soudée par vibration. L'ensemble de l'armature du dossier peut alors être 25 stocké pour utilisation ultérieure. L'invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits ci-dessus uniquement à titre d'exemples. L'homme du métier pourra en particulier 30 adapter sans difficulté ces exemples en modifiant les formes et nombres des inserts, ainsi que l'agencement de la bande d'armature. REVENDICATIONS 1. Armature (1) de dossier de siège de véhicule automobile, comportant un corps s'étendant dans un plan général et réalisé d'une pièce en matière plastique moulée, et des organes fonctionnels (20, 21) liés au 5 corps, notamment pour sa fixation ou son renfort, caractérisée en ce que le corps (30) en matière plastique moulée est armé par une bande d'armature (10) constituée par une bande tissée de fibres minérales et de fibres en matière plastique, la dite bande d'armature s'étendant 10 dans le plan général de l'armature et reliant au moins deux des dits organes fonctionnels constitués d'inserts (20, 21) au moins partiellement noyés dans le dit corps. 2. Armature de dossier selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que les organes fonctionnels (20, 21) sont des organes de fixation de l'armature, ou des pièces de renfort. 3. Armature de dossier selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que la bande d'armature (10) est une bande tissée, à base de fibres de verre et de fibres de thermoplastique. 4. Armature de dossier selon la revendication 1, 25 caractérisée en ce que la matière plastique surmoulée sur la bande (10) et les inserts (20, 21) pour former le corps (30) de l'armature est un thermoplastique. 5. Armature de dossier selon la revendication 4, 30 caractérisée en ce que la matière plastique surmoulée sur la bande (10) et les inserts (20, 21) est un thermoplastique chargé de fibres de verre. 6. Armature de dossier selon la revendication 1, caractérisée en ce que les inserts (20, 21) reliés par la bande d'armature (10) sont des pièces au moins partiellement insérées dans le corps (30) de l'armature de dossier et comportant des fentes ou découpes (22) 5 orientées obliquement, dans lesquelles la bande d'armature passe. 7. Armature de dossier selon la revendication 1, caractérisée en ce que les inserts (20, 21) reliés par la 10 bande d'armature (10) sont formés d'un fil métallique plié (50) comportant des parties obliques (51) autour desquelles la bande d'armature passe. 8. Armature de dossier selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que de la matière plastique surmoule simultanément le corps de l'armature et des parties saillantes des inserts (20, 21), pour constituer des parties fonctionnelles (53) renforcées par les dites parties saillantes des inserts. 20 9. Armature de dossier selon la revendication 1, caractérisée en ce que une plaque de fermeture (40) est fixée sur le corps (30) de l'armature pour constituer la paroi arrière du dossier. 10. Armature de dossier selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de fermeture (40) est réalisée en un matériau thermoplastique composite renforcé de fibres. 11. Procédé de fabrication d'une armature (1) de dossier de siège de véhicule automobile, l'armature comportant un corps s'étendant dans un plan général et des organes fonctionnels (20, 21) liés au corps, 35 notamment pour sa fixation ou son renfort, caractérisé en ce que: - on relie les organes fonctionnels, constitués d'inserts (20, 21), par une bande d'armature (10), constituée par une bande tissée de fibres minérales et de fibres en matière plastique, - on place l'ensemble ainsi formé dans un cadre support (70) de fabrication, en fixant les dits inserts sur le cadre support, et de manière que la bande d'armature soit tendue entre les différents inserts qu'elle relie, - on chauffe l'ensemble, - on place l'ensemble chauffé dans un moule d'injection, o de la matière plastique est injectée pour surmouler la bande et au moins en partie les dits inserts, pour former un corps (30) de l'armature 15 composite. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, après démoulage de l'armature composite (1) ainsi obtenue, une plaque de fermeture (40) préparée 20 séparément et destinée à constituer la paroi arrière du dossier est ensuite fixée par soudage sur le dit corps.