Brevet FR2876941A1 — publié le 20060428

La présente invention concerne la fabrication de pièces d'habillage intérieur de véhicule, ainsi qu'un filtre utile pour cette fabrication. Il est fréquent de réaliser des pièces d'habillage intérieur de véhicule sous forme d'éléments composites comprenant une peau souple extérieure supportée par une couche de mousse elle-même portée par un support plat et rigide. Un tel support plat, qui n'est pas forcément plan, est souvent appelé dans la technique "insert". On utilise donc dans la suite le terme "insert" pour désigner un tel support plat et rigide. Le procédé utilisé pour la fabrication d'une telle pièce comprend la réalisation de la peau souple et de l'insert, la disposition de la peau et de l'insert dans un moule, l'injection d'un matériau fluide destiné à former une mousse qui progresse entre la peau et l'insert pour former la couche de mousse, et l'évacuation de l'air compris entre la peau et l'insert et chassé par la mousse qui progresse. Lorsque la couche de mousse est formée par injection à un seul emplacement d'une paroi latérale du moule par exemple, l'air présent entre la peau souple et l'insert est chassé vers le côté du moule opposé à l'emplacement d'injection. Si rien n'est prévu pour l'évacuation de cet air, une poche d'air comprimé peut se former et s'opposer à l'avance de la mousse. Lorsqu'il existe plusieurs emplacements d'injection, des poches d'air peuvent aussi se former aux endroits où des fronts de mousse se rapprochent. La présence de telles poches d'air peut être très gênante. Elle provoque en effet une variation de la réaction donnée lorsqu'une force est appliquée à la peau souple. 11 peut même arriver que la présence de ces poches provoque une déformation locale de la peau souple soit vers l'extérieur lorsque la pièce est neuve, soit même vers l'intérieur lorsque, après un certain temps, la poche d'air sous pres- Sion a perdu le gaz qu'elle contenait. Etant donné que ces pièces d'habillage intérieur de véhicule sont visibles, de tels défauts esthétiques doivent être évités dans la mesure du possible. 2876941 2 On a donc déjà essayé d'évacuer l'air pour qu'il ne puisse pas former de telles poches. Ainsi, le document JP-A-58 181 621 décrit un moule dont tout un côté est formé d'une plaque perforée ayant une multitude de petits orifices. La totalité d'un côté de la pièce est donc au contact de cette plaque perforée, si bien que, lorsque cette plaque est retirée, elle laisse une surface rugueuse. Ce document ne suggère pas l'évacuation localisée de l'air chassé par l'avance d'une mousse. Le document DE-A-26 15 938 décrit la fabrication d'éléments par injection d'une mousse au contact d'un support. Ce support a des orifices, et chaque orifice contient un filtre sous forme d'un matériau poreux destiné à laisser passer l'air mais non la mousse. Ce procédé a l'inconvénient de nécessiter un positionnement précis des trous à l'emplacement d'avance terminale de la mousse. En outre, la mise en place de petits filtres de matériau poreux dans des orifices pose des problèmes délicats de fabrication. L'invention a pour objet la suppression de la formation de poches d'air par évacuation de l'air chassé par l'avance de la mousse lors de la fabrication de telles pièces d'habillage intérieur de véhicule. Cette évacuation est réalisée de manière simple par fixation d'un filtre peu coûteux, et laisse une grande latitude sur la position d'action des organes. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce d'habillage intérieur de véhicule, du type qui comporte, d'un côté vers l'autre, une peau souple, une couche de mousse et un insert. Le procédé étant du type qui comprend la réalisation de la peau et de l'insert, la disposition de la peau et de l'insert dans un moule, l'injection d'un matériau fluide destiné à former une mousse qui progresse entre la peau et l'insert pour former la couche de mousse, et l'évacuation de l'air compris entre la peau et l'insert et chassé par la mousse qui progresse. Selon l'invention, le procédé comprend, avant la réalisation de l'insert, des opérations de détermination d'au moins un emplacement d'avance terminale de la 2876941 3 mousse, et de détermination d'au moins un emplacement d'orifice de l'insert à une distance d'action de l'emplacement d'avance terminale, et, pendant la réalisation de l'insert, des opérations de formation d'un orifice à l'emplacement d'orifice et de fixation à l'insert d'un filtre ayant une entrée et une sortie, l'entrée du filtre étant suffisamment petite et/ou la longueur des passages du filtre étant suffisamment grande pour empêcher le passage de la mousse en cours de formation et permettre le passage des gaz, la sortie du filtre coopérant avec l'orifice de l'insert, et la distance comprise entre l'entrée et la sortie du filtre étant égale à la distance d'action de l'emplacement d'avance terminale, de sorte que l'entrée se trouve à l'emplacement d'avance terminale. Lorsque l'injection est réalisée à un seul emplacement proche des parois latérales du moule, l'emplacement de fixation du filtre est proche d'une paroi du moule distante de l'emplacement d'injection. Lorsque l'injection est réalisée à plusieurs empla- cements, un emplacement de fixation de filtre se trouve à distance de toutes les parois latérales du moule. Dans un mode d'exécution du procédé, la fixation du filtre comprend l'accrochage du filtre à un orifice, par exemple par enclenchement élastique. Dans un autre mode d'exécution du procédé, la fixation du filtre comprend le collage d'une pièce plate sur l'insert au-dessus de l'orifice. De préférence, le filtre à plusieurs entrées réparties pratiquement sur un cercle centré sur sa sortie, et la fixa- tion du filtre à l'insert est effectuée sans orientation particulière en rotation autour de la sortie, une entrée au moins se trouvant toujours à l'emplacement d'avance terminale après montage. L'invention concerne aussi un filtre destiné à coopérer avec un insert de pièce d'habillage intérieur de véhicule, et qui comporte une plaque sensiblement circulaire délimitant des canaux entre son centre et sa périphérie. 2876941 4 Dans un mode de réalisation, le filtre comporte un dispositif de fixation par enclenchement élastique à sa sortie placée latéralement à la plaque à proximité au moins du centre de celle-ci. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique illustrant le problème résolu selon l'invention; la figure 2 est une coupe partielle d'une pièce d'habillage représentant un filtre selon l'invention; et la figure 3 est une vue de dessous d'un filtre selon l'invention. On considère d'abord, en référence à la figure 1, le problème posé par les poches d'air. Lors de la fabrication d'une pièce d'habillage intérieur de véhicule du type qui comporte une peau souple 10 et un insert 12 entre lesquels est injectée une mousse 14, lorsque l'injection est réalisée à plusieurs emplacements, l'air contenu initialement entre la peau et l'insert est progressivement chassé par des fronts de mousse 16 entre lesquels il se forme une poche 18 dans laquelle de l'air est progressivement comprimé. L'air peut finalement former une poche 18 dans laquelle aucune mousse n'est présente après le refroidissement de la pièce. On conçoit que, à cet emplacement, lorsque la pièce est neuve, la peau souple a tendance à se bomber vers l'extérieur de la pièce sous l'action de la pression de l'air. Après un certain temps, l'air comprimé a pu s'échapper du fait de la perméabilité des matières. Si la pièce est soumise à une baisse de température, l'air se contracte et la peau a tendance à se déformer vers l'intérieur. En conséquence, la peau souple, qui est visible de l'intérieur du véhicule, peut présenter des défauts d'aspect sous forme de bosses ou de creux. Bien qu'il soit relativement simple d'évacuer l'air à un bord de moule lorsque le matériau formant la mousse est 2876941 5 injecté à un seul emplacement du moule, ce procédé ne convient pas aux pièces de grande dimension, ni lorsque la cadence de fabrication doit être élevée. On utilise alors en général une injection à plusieurs emplacements du moule. Dans ces conditions, il peut se former des fronts de mousse à divers emplacements de la pièce, et des poches d'air peuvent donc se former à divers emplacements. De plus, ces emplacements des poches peuvent légèrement varier d'une pièce à une autre lorsque les conditions de fabrication (température, pression, fluidité) varient. En outre, il arrivent que des bulles d'air apparaissent au niveau de variation d'épaisseur de la cavité où se forme la mousse. Il est donc nécessaire d'évacuer l'air à partir d'emplacements de l'intérieur du moule. On peut à cet effet utiliser des filtres tels que décrits dans le document allemand précité. Cependant, la position de l'orifice d'évacuation doit être déterminée avec précision afin qu'elle corresponde toujours à l'emplacement de la poche d'air, même si les conditions d'injection varient. On est donc amené à utiliser un grand nombre d'orifices pour tenir compte de ces possibles variations de position des poches d'air. Selon l'invention, cette contrainte est supprimée grâce au procédé selon lequel un filtre associé à un seul orifice a un grand rayon d'action qui lui permet de garder son efficacité lorsque les positions des poches d'air varient. Selon l'invention, on commence par déterminer les emplacements des poches d'air qui se forment en l'absence de tout filtre. Une fois ces emplacements déterminés, on met en place un filtre qui débouche à chacun de ces emplacements. La détermination des emplacements des poches d'air peut être effectuée soit par le calcul, c'est-à-dire à partir des données géométriques, physiques, chimiques, etc. du moule et des matières utilisées, soit expérimentalement, par exécu- tion d'une injection de mousse entre une peau souple et un insert sans évacuation d'air. Dans ce procédé expérimental, la pièce obtenue indique, après extraction de la peau souple, les emplacements 16 2876941 6 (figure 1) appelés "emplacements d'avance terminale" de la mousse. Lorsque ces emplacements ont été déterminés, on détermine la position que doit avoir un orifice à proximité de chaque emplacement d'avance terminale. Il faut noter qu'un tel emplacement d'avance terminale est en général une fin d'écoulement entre un front de mousse et une paroi, ou la rencontre de deux fronts de mousse. On peut alors réaliser les inserts avec des orifices aux emplacements déterminés, et disposer un filtre en coopération avec cet orifice afin qu'il comporte une entrée à un emplacement d'avance terminale. Par exemple, l'insert peut être fabriqué par moulage de matière plastique, et l'orifice peut être formé soit au moulage, soit postérieurement, par exemple par perçage. Dans une variante, le filtre est surmoulé avec l'insert, c'est-à-dire que le filtre est positionné dans le moule de fabrication de l'insert. Le filtre est ainsi solidarisé avec l'insert. Bien entendu, il est avantageux que le filtre possède plusieurs entrées de manière que celles-ci se trouvent sur une ligne qui recoupe tout l'espace dans lequel peut se déplacer la poche d'air lorsque les conditions d'injection varient dans les plages de tolérances du procédé de fabrication. Plus précisément, les figures 2 et 3 représentent un tel filtre. Sur la figure 2, la référence 20 désigne un insert, analogue à l'insert 12, mais ayant un orifice 22. L'autre côté de la pièce est délimité par une peau souple 24. Dans l'orifice 22 est accroché un filtre 26 qui comporte une plaque 28 et un embout 30. Comme indiqué sur la figure 3, cet embout peut comporter deux doigts se terminant par une saillie permettant un accrochage dans l'orifice 22. Du côté intérieur, la plaque 28 comporte, autour de l'orifice central de sortie, des canaux 32 disposés radialement entre l'orifice central et la périphérie. De cette manière, de nombreuses entrées sont formées en cercle tout autour de l'orifice. La figure 2 représente une position normale de fonctionnement dans laquelle les deux fronts 16 de mousse 2876941 7 peuvent se rejoindre car l'air qu'ils peuvent avoir chassé entre eux sort par un canal 32 vers la sortie du filtre. Bien entendu, la hauteur des canaux 32 est suffisamment faible et leur longueur suffisamment grande pour que pour que la mousse ne puisse pas atteindre la sortie, mais les canaux permettent cependant l'écoulement des gaz. Par exemple, dans le cas où la plaque 28 a un diamètre de l'ordre de 20 mm (par exemple compris entre 10 et 30 mm), les canaux peuvent avoir une largeur de l'ordre de 2 mm et une hauteur de l'ordre de 0,5 mm. La pénétration de mousse dans une partie des canaux peut avoir un effet avantageux de solidarisation de la mousse, de l'insert et du filtre. Si les conditions d'injection varient, soit parce que la synchronisation de l'injection à plusieurs emplacements présente une variation, soit parce que les variations d'épaisseur de la pièce provoquent des variations de progression des fronts de mousse en fonction par exemple de la température, de la pression ou de la fluidité de la mousse, la position d'avance terminale de la mousse peut varier. Dans ces conditions, il est avantageux que la partie centrale du filtre se trouve pratiquement à l'emplacement d'avance terminale dans les conditions nominales de fabrication. Dans ces conditions, deux canaux diamétralement opposés se trouvent à l'emplacement d'avance terminale et peuvent évacuer l'air chassé par la mousse. Si l'emplacement d'avance terminale, correspondant à la rencontre de deux fronts de mousse, se déplace d'un côté ou de l'autre sur une distance inférieure au rayon de la plaque 28, il existe toujours deux entrées de canaux 32 pratiquement au niveau du front de mousse pour évacuer l'air. En conséquence, quelles que soient les variations des conditions d'injection de la mousse, l'air peut toujours être évacué. On a représenté un filtre ayant une plaque 28 solidaire de doigts 30 permettant l'accrochage dans un orifice 22. Bien entendu, d'autres fixations sont possibles. Par exemple, les doigts peuvent être supprimés et la plaque 28 peut être simplement collée sur l'insert 20, sa partie centrale se trouvant au-dessus de l'orifice 22. 2876941 8 En outre, bien qu'on ait représenté des canaux rectilignes 32, il peut être avantageux de leur donner une forme courbe, par exemple spiralée, pouvant encore mieux s'opposer à l'avance de la mousse. De plus, leur section peut varier sur leur longueur, et peut par exemple diminuer de la périphérie vers le centre. Le nombre de filtres placés sur un insert peut être déterminé en fonction de la complexité de la pièce et du nombre de points d'injection. En général, un ou deux filtres suffisent pour une pièce de plusieurs dizaines de centi- mètres de longueur. Ainsi, l'invention présente les avantages de permettre la suppression des poches d'air de manière simple, efficace et peu coûteuse. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et filtres qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce d'habillage intérieur de véhicule, du type qui comporte, d'un côté vers l'autre, une peau souple (24), une couche de mousse et un insert (20), le procédé étant du type qui comprend: - la réalisation de la peau (24) et de l'insert (20), - la disposition de la peau (24) et de l'insert (20) dans un moule, - l'injection d'un matériau fluide destiné à former une mousse qui progresse entre la peau (24) et l'insert (20) pour former la couche de mousse, et - l'évacuation de l'air compris entre la peau (24) et l'insert (20) et chassé par la mousse qui progresse, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend, avant la réalisation de l'insert (20) : - la détermination d'au moins un emplacement d'avance terminale de la mousse, et - la détermination d'au moins un emplacement d'orifice de l'insert à une distance d'action de l'emplacement d'avance terminale, et pendant la réalisation de l'insert: la formation d'un orifice (22) à l'emplacement d'orifice et - la fixation à l'insert (20) d'un filtre (26) ayant une entrée et une sortie, l'entrée du filtre étant suffisamment petite et la longueur des passages du filtre étant suffisamment grande pour empêcher le passage de la mousse en cours de formation et permettre le passage des gaz, la sortie du filtre coopérant avec l'orifice (22) de l'insert (20), et la distance comprise entre l'entrée et la sortie du filtre (26) étant égale à la distance d'action de l'emplacement d'avance terminale, de sorte que l'entrée se trouve à l'emplacement d'avance terminale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection est réalisée à un seul emplacement des parois latérales du moule, et l'emplacement de fixation du 2876941 10 filtre (26) est proche d'une paroi du moule distante de l'emplacement d'injection. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection est réalisée à plusieurs emplacements et un emplacement de fixation de filtre (26) se trouve à distance de toutes les parois latérales du moule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation du filtre comprend l'accrochage du filtre (26) à un orifice (22). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fixation du filtre comprend l'enclenchement élastique du filtre (26) dans un orifice (22). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fixation du filtre (26) comprend le collage d'une pièce plate sur l'insert au-dessus de l'orifice. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre (26) a plusieurs entrées réparties sur un cercle centré sur sa sortie, et la fixation du filtre (26) à l'insert (20) est effectuée sans orientation particulière en rotation autour de la sortie, une entrée au moins se trouvant toujours à l'emplacement d'avance terminale après montage. 8. Filtre destiné à coopérer avec un insert (20) de pièce d'habillage intérieur de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque sensiblement circulaire (28) délimitant des canaux (32) entre son centre et sa périphérie. 9. Filtre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (30) de fixation par enclenche- ment élastique à sa sortie placée latéralement à la plaque (28) à proximité au moins du centre de celle-ci.