Brevet FR2861654A1 — publié le 20050506

PROCEDE D'ETANCHEITE POUR OUVRANT DE VEHICULE La présente invention concerne un ouvrant de véhicule automobile. Un véhicule comprend généralement une carrosserie dans laquelle sont ménagés des 5 ouvrants tels que des portes, toits ouvrants ou hayons de coffre. Un ouvrant présente en général un cadre ayant une périphérie de forme similaire à une ouverture de la carrosserie correspondante. Un joint d'étanchéité est généralement disposé le long du cadre de l'ouvrant et/ou le long de l'ouverture dans la carrosserie. Il existe des ouvrants, tels que des portes, dits sans cadre, c'est-à-dire que le cadre d'une telle porte est défini par le bord du corps de la portière et par le bord de la vitre fermée qui appuie sur le joint d'étanchéité contre la carrosserie. L'invention s'applique aussi à de tels ouvrants dans la mesure où la vitre fermée complète le cadre. Le joint d'étanchéité peut être constitué d'un tube, en caoutchouc ou autre matière présentant des propriétés élastiques, profilé à la forme de la pièce à étancher. Ainsi, la forme du joint d'étanchéité d'un ouvrant de véhicule dépend de la nature de l'ouvrant. Le tube du joint d'étanchéité est par ailleurs généralement contraint sur la pièce à étancher, c'est-à-dire que sa forme profilée libre de toute contrainte ne correspond pas exactement à la forme de la pièce à étancher. Cette contrainte du tube permet d'une part d'assurer la fonction d'étanchéité dans tous les cas de dispersion, statique et dynamique, et d'autre part d'anticiper la déformation rémanente à la compression (DRC) du tube du joint. La DRC entraîne une diminution de la pression exercée par le joint sur son appui. Cette diminution est due au vieillissement du tube, par exemple à son oxydation; qui induit des prestations dégradées de l'étanchéité, sur le plan acoustique notamment. Le joint est donc contraint lors de son montage sur l'ouvrant du véhicule afin de tenir l'étanchéité dans tous les cas, et en particulier dans des cas extrêmes de vitesse et d'intempéries. La contrainte du joint permet également d'anticiper ses dégradations de vieillissement et de garantir une isolation acoustique des bruits aérodynamiques lorsque le véhicule se déplace à une vitesse relativement élevée. Une telle contrainte du joint consiste à augmenter l'effort de réaction du joint. L'effort de réaction du joint correspond à une force exercée par le joint perpendiculaire à sa surface d'appui. L'effet de la DRC sur la dégradation de la qualité acoustique dans l'habitacle du véhicule peut être compensée soit en augmentant le nombre de lignes d'étanchéité, en augmentant par exemple le nombre de joints ou le nombre de lèvres ou tubes par joint, soit en augmentant la pression exercée par le joint sur la pièce à R:\Brevets\21400\21434 03MRA0254. doc - 07/10/03 - 11:10 - 1/11 étancher en le soumettant à une contrainte plus importante lors de son montage dans l'ouvrant à étancher. Ces solutions peuvent être combinées en fonctions des contraintes économiques et d'encombrement. Ces solutions ne sont cependant pas optimales. En multipliant le nombre de lignes d'étanchéité ou la force de réaction du joint, on augmente les contraintes exercées statiquement et dynamiquement sur l'ouvrant. En particulier, la flexion du cadre de l'ouvrant et les contraintes sur le pêne de serrure sont plus importantes. En outre, l'effort de fermeture de l'ouvrant est également plus important. Ainsi, l'ouvrant est soumis à des sollicitations plus importantes et vieillit plus vite. Statistiquement, la plupart des véhicules restent le plus souvent à l'arrêt, porte fermée. Le joint est alors contraint en permanence entre la carrosserie et l'ouvrant. Comme le joint vieillit dans cette position et qu'il perd rapidement son efficacité, l'intérêt de multiplier les lignes d'étanchéité ou d'augmenter la contrainte du joint semble à terme peu rentable, tant sur le plan technique que économique. De plus, lorsque le véhicule roule à vitesse réduite, en ville par exemple, les bruits aérodynamiques ne sont pas gênants par rapport au bruit provenant du moteur. La performance acoustique maximale du joint n'a donc lieu d'être que lorsque le véhicule se déplace dans certaines conditions, à savoir au-delà d'une certaine vitesse. La définition de la contrainte du joint est cependant calculée pour des conditions de fonctionnement du véhicule qui ne sont pas souvent atteintes, comparativement à sa durée de service. La présente invention propose donc d'adapter la contrainte exercée par le joint sur l'ouvrant en fonction des conditions de fonctionnement du véhicule. A cet effet, l'invention propose un procédé d'étanchéité d'ouvrant de carrosserie de véhicule, comprenant les étapes consistant à : - détecter des conditions de fonctionnement du véhicule, - appliquer une contrainte sur un joint d'étanchéité disposé entre l'ouvrant et la carrosserie du véhicule lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement 30 prédéfinies. Selon un mode de réalisation, la contrainte sur le joint d'étanchéité est appliquée par une serrure à fermeture électrique. Selon un mode de mise en oeuvre, la serrure actionne un pêne dans une position de couple bloqué au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le 35 véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. Selon un autre mode de mise en oeuvre, la serrure actionne un pêne dans un cran au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. R:1Brevets121400\21434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11:10 - 2/11 Selon un mode de réalisation, la serrure actionne une gâche mécanisée disposée dans la carrosserie et adaptée à appliquer une traction sur un pêne disposé dans l'ouvrant. Selon une caractéristique, la détection des conditions de fonctionnement du véhicule comprend une mesure de la vitesse de déplacement du véhicule. Selon les modes de réalisation, la vitesse du véhicule est mesurée par rapport au vent ou par rapport au sol. L'invention concerne également un ouvrant de carrosserie de véhicule, comprenant un joint d'étanchéité disposé contraint entre l'ouvrant et la carrosserie, le joint étant surcontraint lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement prédéfinies. Selon une caractéristique, l'ouvrant comprend une serrure à fermeture électrique, le joint étant contraint par une action de ladite serrure à fermeture électrique. Selon un mode de réalisation, la serrure à fermeture électrique comprend un moteur adapté à actionner un pêne, ledit moteur étant commandé par une unité de contrôle de l'état de fonctionnement du véhicule. Selon un mode de réalisation, le pêne de la serrure à fermeture électrique est adapté à être actionné en position de couple bloqué au- delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. Selon un mode de réalisation, le pêne de la serrure à fermeture électrique est adapté à être actionné dans un cran au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. Selon un mode de réalisation, la serrure à fermeture électrique comprend un moteur adapté à actionner une gâche, ledit moteur étant commandé par une unité de contrôle de l'état de fonctionnement du véhicule. Selon une caractéristique, les conditions de fonctionnement prédéfinies correspondent à un déplacement du véhicule à une vitesse prédéterminée. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent: figure 1, une vue schématique d'une porte de véhicule ouverte; figures 2a et 2b, des schémas d'une serrure de l'ouvrant de l'invention, respectivement en position de premier cran de fermeture et en position de pleine fermeture. R:\Brevets\21400\21434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11: I O - 3/11 L'invention propose un procédé d'étanchéité d'un ouvrant de carrosserie de véhicule. Ce procédé consiste à détecter des conditions de fonctionnement du véhicule, par exemple arrêt ou déplacement à faible vitesse ou à vitesse élevée. Le procédé consiste alors à appliquer une contrainte adaptée sur les joints d'étanchéité disposés entre l'ouvrant et la carrosserie du véhicule lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement prédéfinies. Cette contrainte peut être obtenue en modifiant la position relative de l'ouvrant par rapport à la carrosserie du véhicule, ce qui modifie en conséquence la pression exercée par le joint et améliore la qualité acoustique à l'intérieur de l'habitacle 10 lorsque cela est nécessaire Ainsi, le joint n'est que peu contraint par l'ouvrant quand le véhicule est en position statique ou se déplace à faible vitesse alors qu'il est plus fortement contraint par l'ouvrant lorsque la vitesse du véhicule dépasse un seuil prédéterminé. La contrainte du joint indiquée pour supporter les conditions de dispersion dues à une vitesse de déplacement élevée du véhicule n'est effectivement appliquée que lorsque le véhicule est dans un tel état de fonctionnement. Le joint n'est donc pas contraint en permanence et ne vieillit pas dans un état fortement contraint. En sollicitant le joint uniquement dans des conditions précises de roulage, on garantit un vieillissement ralenti du joint et des pièces environnantes. L'effort de fermeture de l'ouvrant est également minimisé. L'invention propose ainsi un ouvrant de carrosserie de véhicule comprenant un joint d'étanchéité disposé contraint entre l'ouvrant et la carrosserie. Le joint est surcontraint, par exemple par une action d'une serrure à fermeture électrique, lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement prédéfinies. La figure 1 illustre schématiquement un ouvrant de carrosserie de véhicule selon l'invention. Dans l'exemple illustré, l'ouvrant est une porte latérale avant, mais l'invention s'applique similairement à une porte arrière, une porte coulissante, un toit ouvrant ou un hayon, ou à tout autre type d'ouvrant de véhicule. Une carrosserie 5 de véhicule comprend un ouvrant 6, tel qu'une porte à charnières, libérant une ouverture 8 dans la carrosserie, par exemple pour permettre à un conducteur de pénétrer dans le véhicule. L'ouvrant 6 comprend un cadre 10 délimitant la périphérie de l'ouvrant. Le cadre 10 peut être métallique ou plastique. II peut comprendre une première partie constituée par la périphérie d'un corps de portière 15 et une seconde partie constituée par la périphérie d'une vitre 16 lorsqu'elle est en position fermée. L'ouvrant 6 peut comprendre un joint 12 disposé le long du cadre 10 sur le côté intérieur, c'est-à-dire vers la carrosserie 5. Un joint 12' peut également être disposé, R:\Brevets\21400\21434 03MRA0254.doc - 07/10/03 I I:10 - 4/11 en supplément ou en remplacement du joint 12 du cadre 10, sur la périphérie extérieure de l'ouverture 8 de la carrosserie 5 du véhicule. La description qui suit concerne indifféremment le joint 12 disposé sur le cadre de l'ouvrant et le joint 12' disposé sur la périphérie de l'ouverture de la carrosserie. Ce joint 12, 12' peut être constitué d'un tube en matière élastomère, le tube étant ainsi déformable sous l'action d'une contrainte. L'élasticité du tube permet en outre au joint 12, 12' d'épouser au plus près la forme du cadre 10 de l'ouvrant 6 et/ou de l'ouverture 8 de la carrosserie 5. L'ouvrant 6 comprend en outre, par exemple logé dans le corps de portière 15, 10 une serrure à fermeture électrique 20. On connaît des véhicules munis d'ouvrant comprenant une serrure à fermeture électrique adaptée à actionner la fermeture (ouverture) et le verrouillage (déverrouillage) de l'ouvrant sur commande électrique. Une telle serrure est par exemple connue du document EP 0 887 500 ou du document EP 0 879 926. Une serrure à fermeture électrique est représentée schématiquement sur les figures 2a et 2b, respectivement en position de premier cran de fermeture et en position de pleine fermeture. Une serrure à fermeture électrique 20 comprend un mécanisme d'actionnement mécanique commandé électriquement. Un moteur (non représenté) est adapté à entraîner un lien, par exemple via une vis sans fin qui engrène sur un tambour. L'entraînement du lien dans un sens ou dans l'autre par le moteur entraîne la rotation d'un pêne 25 comprenant au moins un cran d'arrêt 26 destiné à être enclenché sur une gâche 27. Le cran d'arrêt 26 peut être un cran de fermeture, qui assure le maintient de la porte 6 en position fermée ou un cran de verrouillage (dit aussi cran de pleine fermeture 26'), qui assure l'accrochage de la porte 6. Sur certaines serrures, le pêne 25 présente deux crans d'arrêt, un 26 pour assurer la fermeture de la porte et l'autre 26' le verrouillage. Sur l'exemple illustré des figures 2a et 2b, le passage de la position de fermeture (figure 2a) à la position de pleine fermeture (figure 2b) est assuré par un cran d'arrêt 26' par application d'un couple sur le pêne 25 (flèche de la figure 2b). Ce couple peut être appliqué par un levier 28 sur commande électrique. Généralement, le cran de verrouillage 26' est disposé au-delà du cran de fermeture 26, c'est-à-dire que dans une action de verrouillage, le pêne 25 a déjà tourné et enclenché le cran de fermeture 26, et doit tourner davantage dans le même sens pour enclencher le cran de verrouillage 26'. De même, dans une action d'ouverture, le pêne 25 doit d'abord être désengagé du cran de verrouillage 26' et tourner davantage dans le même sens pour être désengagé du cran de fermeture 26. R\Brevets\21400121 434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11: I O - 5/11 Le mouvement de rotation du pêne 25 dans l'action d'ouverture est inverse au sens de rotation de l'action de verrouillage. Ces actions d'engager ou de désengager le pêne 25 sur le cran de fermeture 26 ou de verrouillage 26' peuvent être assurées par un levier 28 du pêne 25 au moyen du 5 lien, ou d'un crochet, actionné par le moteur électrique. Le moteur électrique reçoit une commande d'une unité de contrôle, qui peut comprendre un récepteur de télécommande, et qui interprète la commande pour donner lieu à des actions de la serrure. Selon l'invention, le pêne de la serrure peut être actionné pour contraindre le joint d'étanchéité 12 en compression entre l'ouvrant 6 et la carrosserie 5. En effet, lorsque le pêne 25 de serrure est actionné pour être enclenché sur un premier cran de fermeture 26, la porte 15 est pressée contre la carrosserie 5 (figure 2a). Lorsque le pêne 25 est actionné pour être enclenché, au-delà du premier cran de fermeture, sur un cran de pleine fermeture 26' (verrouillage), la porte est serrée davantage contre la carrosserie, comprimant ainsi davantage le joint 12. Lorsque le pêne 25 est actionné pour être forcé au-delà du cran de verrouillage, dans le même sens de rotation, la porte est donc un peu plus enfoncée dans l'ouverture de la carrosserie et le joint 12 davantage comprimé. Le pêne 25 de la serrure peut être actionné et placé en position de couple bloqué au-delà de la position de pleine fermeture, par exemple par une constante traction du pêne qui le maintient dans cette position. Le pêne peut sinon être actionné et placé dans un cran de compression de joint situé au-delà du cran de verrouillage. On entend par l'expression au-delà du cran de verrouillage , une position atteinte lorsque le mouvement de rotation du pêne pour engager le cran de verrouillage est poursuivi dans le même sens de rotation. Ainsi, par une action de la serrure, le joint d'étanchéité peut être comprimé de manière adéquate pour assurer une bonne étanchéité, et cela uniquement sur action de la serrure dans des conditions de fonctionnement du véhicule prédéfinies. A titre d'exemple, comme illustré sur la figure 2b, la position de couple bloqué de la serrure 20 peut permettre de rapprocher l'ouvrant 6 d'environ 7 mm contre la carrosserie 5 par rapport à la position relative de l'ouvrant et de la carrosserie lorsque la serrure est dans une simple position de fermeture. Ainsi, lors de sa mise en service, le joint 12, 12' peut être disposé sur le cadre de l'ouvrant 6 et/ou la périphérie de l'ouverture 8 de carrosserie 5 dans un état faiblement contraint qui permet d'assurer une étanchéité minimale, en particulier à l'humidité, de l'habitacle du véhicule. 12:\Brevets121400121434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - I I:10 - 6/11 Cette faible contrainte du joint lors de sa mise en place entre l'ouvrant et la carrosserie n'accélère pas son vieillissement. En outre, l'effort de fermeture et de verrouillage de l'ouvrant 6 est limité car le joint n'applique quasiment aucune réaction tant qu'il n'est pas surcontraint par une action de la serrure, cette action de contrainte étant postérieure aux actions de fermeture et de verrouillage. En outre, le cadre 10 n'est pas constamment déformé par la réaction du joint 12, 12' qui n'est comprimé que dans certaines conditions de fonctionnement du véhicule; ces conditions n'étant pas les plus courantes. Le procédé d'étanchéité de l'ouvrant selon l'invention fonctionne donc de la manière suivante. Une étape consiste à détecter des conditions de fonctionnement du véhicule, telles que par exemple un état de roulage du véhicule et la vitesse de déplacement du véhicule. Cette vitesse peut être mesurée par rapport au sol ou, de préférence, par rapport au vent. Ces conditions peuvent être mesurées directement ou indirectement par des moyens appropriés, tels que le compteur de vitesse du véhicule ou un capteur éolien intégré dans la carrosserie du véhicule. Ces informations de conditions de fonctionnement mesurées sont alors traitées par une unité de contrôle. Lorsque les conditions de fonctionnement du véhicule correspondent à des conditions de fonctionnement prédéfinies, par exemple lorsque le véhicule est en déplacement et que la vitesse mesurée du véhicule par rapport au vent est supérieure à une valeur seuil prédéterminée, l'unité de contrôle va commander une action de surcontrainte du joint 12, 12'. Une telle commande de l'unité de contrôle peut être transmise au moteur d'une serrure à fermeture électrique disposée dans l'ouvrant pour surcontraindre le joint 12, 12' en compression entre l'ouvrant 6 et la carrosserie 5. Le moteur de la serrure peut par exemple solliciter le pêne 25 dans une position au-delà du cran de verrouillage de la serrure sur commande de l'unité de contrôle. De telles conditions ne sont que ponctuellement atteintes et le joint n'est donc contraint que pendant ces périodes limitées, ce qui permet de ralentir son vieillissement tout en assurant une étanchéité effective de l'ouvrant optimale lorsque les conditions le requièrent. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation 35 décrits à titre d'exemple en référence aux figures; ainsi le joint peut être contraint par une gâche à fermeture électrique. Une commande de l'unité de contrôle peut être transmise à une gâche mécanisée qui est apte à se déplacer pour attirer le pêne de R:1Brevets\21400\21434 -- 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11:10 - 7/11 serrure et tirer ainsi l'ouvrant davantage contre la carrosserie pour surcontraindre le joint dans les conditions de fonctionnement prédéfinies. R:1Brevets12140012 1434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11:10 - 8/11 9 REVENDICATIONS 1. Procédé d'étanchéité d'ouvrant de carrosserie de véhicule, comprenant les étapes consistant à : détecter des conditions de fonctionnement du véhicule, appliquer une contrainte sur un joint d'étanchéité (12, 12') disposé entre l'ouvrant (6) et la carrosserie (5) du véhicule lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement prédéfinies. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte sur le joint d'étanchéité (12, 12') est appliquée par une serrure à fermeture électrique (20). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la serrure (20) actionne un pêne (25) dans une position de couple bloqué au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la serrure (20) actionne un pêne (25) dans un cran au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la serrure (20) actionne une gâche mécanisée disposée dans la carrosserie (5) et adaptée à appliquer une traction sur un pêne (25) disposé dans l'ouvrant (6). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la détection des conditions de fonctionnement du véhicule comprend une mesure de la vitesse de déplacement du véhicule. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse du véhicule est mesurée par rapport au vent. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse du véhicule est mesurée par rapport au sol. 9. Ouvrant (6) de carrosserie de véhicule, comprenant un joint d'étanchéité (12, 12') disposé contraint entre l'ouvrant (6) et la carrosserie (5), le joint (12, 12') étant R:\Brevets\21400\21434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11:10 - 9/11 surcontraint lorsque le véhicule est dans des conditions de fonctionnement prédéfinies. 10. Ouvrant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une serrure à fermeture électrique (20), le joint (12, 12') étant contraint par une action de ladite serrure à fermeture électrique. 11. Ouvrant selon la revendication 10, caractérisé en ce que la serrure à fermeture électrique (20) comprend un moteur adapté à actionner un pêne (25), ledit moteur étant commandé par une unité de contrôle de l'état de fonctionnement du véhicule. 12. Ouvrant selon la revendication 11, caractérisée en ce que le pêne (25) de la serrure à fermeture électrique (20) est adapté à être actionné en position de couple bloqué au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. 13. Ouvrant selon la revendication 11, caractérisée en ce que le pêne (25) de la serrure à fermeture électrique (20) est adapté à être actionné dans un cran au-delà d'un cran de verrouillage de l'ouvrant lorsque le véhicule est dans lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies. 14. Ouvrant selon la revendication 10, caractérisé en ce que la serrure à fermeture électrique (20) comprend un moteur adapté à actionner une gâche (27), ledit moteur étant commandé par une unité de contrôle de l'état de fonctionnement du véhicule. 15. Ouvrant selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que lesdites conditions de fonctionnement prédéfinies correspondent à un déplacement du véhicule à une vitesse prédéterminée. R\Brevets\21400'21434 03MRA0254.doc - 07/10/03 - 11:10 - 10/11