Brevet FR2928579A1 — publié le 20090918

Ensemble d'habillage de véhicule automobile. La présente invention concerne un ensemble d'habillage de véhicule automobile, du type comprenant un substrat et une peau d'habillage définissant ensemble un volume interne d'injection de mousse, le substrat délimitant au moins un trou d'injection débouchant dans ledit volume interne, l'ensemble d'habillage comportant au moins un élément d'obturation apte à obturer le trou d'injection pour empêcher le passage de la mousse depuis le volume interne vers l'extérieur du substrat. Le document FR-A-2 898 537 décrit un ensemble d'habillage de véhicule automobile comprenant un substrat et une peau d'habillage définissant ensemble un volume interne d'injection de mousse, ainsi qu'une couche de mousse occupant le volume interne. Le substrat délimite un trou d'injection débouchant dans ledit volume interne et présente, à l'intérieur du volume interne, un organe élastique d'obturation du trou d'injection. Pour la fabrication de l'ensemble d'habillage, la peau et le substrat sont disposés dans un moule de façon à former ledit volume interne d'injection de mousse. Ensuite, une buse d'injection est disposée dans le trou d'injection, contre l'organe élastique d'obturation, de façon à l'ouvrir en son centre et à injecter ainsi une matière plastique fluide à l'intérieur dudit volume interne. Lors du retrait de la buse d'injection, l'organe élastique revient à sa configuration d'obturation du trou d'injection. Néanmoins, le coût de fabrication de l'ensemble d'habillage est relativement important, car il est nécessaire de rapporter un organe d'obturation sur le substrat. Un but de l'invention est de fournir un ensemble d'habillage dont la qualité de la couche de mousse est satisfaisante et pour un coût de fabrication relativement faible. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble d'habillage du type précité, caractérisé en ce que l'élément d'obturation est formé par la peau d'habillage. Suivant des modes particuliers de réalisation, l'ensemble d'habillage comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la peau d'habillage présente une surface d'obturation apte à obturer le trou d'injection par l'intérieur ; - le substrat comprend au moins une patte interne de retenue de la peau d'habillage, la patte interne de retenue s'étendant à l'intérieur dudit volume interne ; - l'ensemble d'habillage de véhicule automobile comprend une couche de mousse occupant ledit volume interne, la peau d'habillage adhérant à la couche de mousse et la couche de mousse adhérant au substrat ; et - la peau d'habillage est, autour du trou d'injection, collée contre le substrat. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un ensemble de véhicule automobile comprenant un substrat et une peau d'habillage, le substrat délimitant au moins un trou d'injection, le procédé comprenant : - la disposition du substrat et de la peau dans un moule et la fermeture du moule de manière que le substrat et la peau définissent ensemble un volume interne d'injection de mousse, ledit trou d'injection débouchant dans ledit volume interne, l'accès extérieur au trou d'injection étant dégagé ; - la disposition d'une buse d'injection ayant un orifice de sortie afin que l'orifice de sortie communique avec le trou d'injection du substrat et avec ledit volume interne d'injection de mousse ; -l'injection, par l'orifice de sortie de la buse, d'une matière plastique fluide destinée à former une couche de mousse dans ledit volume interne, entre la peau et le substrat, caractérisé en ce que le procédé comprend, après l'injection, une étape d'obturation du trou d'injection par la peau. Selon un mode particulier de réalisation, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'étape d'obturation comprend une étape de déformation de la peau entre une configuration espacée du trou d'injection dans laquelle la peau est espacée du trou d'injection et une configuration d'obturation du trou d'injection dans laquelle la peau est appliquée contre le substrat autour du trou d'injection ; - l'étape d'obturation comprend l'actionnement d'un vérin du moule, d'une configuration rétractée du vérin dans laquelle la peau est espacée du trou d'injection jusqu'à une configuration déployée du vérin dans laquelle la peau obture le trou d'injection. L'invention a également pour objet un moule de fabrication d'un ensemble d'habillage de véhicule automobile tel que défini ci-dessus, le moule présentant une surface de réception de la peau d'habillage, et une surface de réception du substrat, caractérisé en ce que le moule comporte : - un orifice d'accès d'une buse d'injection de mousse dans le moule ; - un vérin possédant une configuration rétractée dans laquelle le vérin est sensiblement au niveau ou en retrait par rapport à ladite surface de réception de la peau d'habillage, et une configuration déployée dans laquelle le vérin fait saillie par rapport à ladite surface de réception de la peau d'habillage, le vérin étant placé en regard de l'orifice d'accès de la buse. L'invention a encore pour objet une unité de moulage comprenant une unique buse d'injection, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux moules tels que décrits ci-dessus, la buse étant apte à réaliser l'injection de mousse séquentiellement dans chaque moule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ensemble d'habillage selon l'invention, disposé dans un moule de fabrication selon l'invention, et illustrant une étape d'un procédé de fabrication selon l'invention ; - la figure 2 est une vue agrandie d'un détail Il de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 illustrant une étape ultérieure du procédé de fabrication selon l'invention ; et - la figure 5 est une vue analogue aux figures 2 et 4 illustrant une étape ultérieure du procédé de fabrication selon l'invention. La figure 1 illustre une étape d'injection d'un procédé de fabrication d'un ensemble d'habillage 2 de véhicule automobile. L'ensemble d'habillage 2 comprend un substrat 4 sensiblement rigide et une peau souple 6, définissant ensemble un volume interne 8 d'injection de mousse. Après l'étape d'injection, l'ensemble d'habillage 2 comprend une couche de mousse 10 occupant le volume interne 8. Dans tout ce qui suit, les termes � intérieur � et � extérieur � s'entendent par rapport au volume interne 8. La couche de mousse 10 est adhésive. Elle adhère, après solidification, au substrat 4 et à la peau 6, si bien que la peau 6 est portée par la couche de mousse 10, la couche de moussel0 étant portée par le substrat 4. La couche de mousse 10 est par exemple réalisée en polyuréthane expansé. Le substrat 4 est destiné à être fixé sur les éléments de caisse (non représentés) du véhicule. Il est par exemple destiné à être réalisé en matière thermoplastique polyoléfinique, homopolymère ou copolymère, comprenant éventuellement des charges minérales ou un renforcement par des fibres de verre. Il peut être réalisé en ABS-PC (acrylonitrile-butadiène-styrène et polycarbonate) éventuellement renforcé par des fibres de verre. Ces matériaux ont une rigidité permettant de remplir une fonction de support. Le substrat 4 délimite un trou 12 d'injection débouchant dans le volume interne 8 et à l'extérieur du substrat 4. Le trou d'injection 12 relie l'extérieur du substrat 4 au volume interne 8, et sert à l'injection de la mousse dans le volume interne 8. Le peau 6 est destinée à être placée en regard d'un utilisateur de véhicule automobile dans l'habitacle du véhicule. Elle est par exemple formée en thermoplastique élastomère tel que du thermoplastique polyuréthane (TPU) ou du thermoplastique oléfine (TPO). On peut également utiliser du polychlorure de vinyle souple (PVC), du caoutchouc ou du silicone. La peau souple 6 présente une surface interne d'obturation 14 apte à obturer le trou d'injection 12 depuis l'intérieur après l'étape d'injection. En effet, la surface 14 de la peau 6 est déformable entre une configuration initiale espacée du substrat 4 autour du trou d'injection 12 et une configuration d'obturation du trou d'injection 12. La peau 6 forme ainsi un élément d'obturation du trou d'injection 12. Comme illustré par la figure 1, le procédé de fabrication de l'ensemble d'habillage 2 est mis en oeuvre au moyen d'une unité de moulage 20 comprenant une unique buse d'injection 22, et une pluralité de moules d'injection 24. La buse d'injection 22 est apte à réaliser séquentiellement l'injection de mousse dans chaque moule 24. Elle est par exemple déplacée d'un moule 24 à l'autre par un robot. Chaque moule 24 comprend un mécanisme 26 de déformation de la peau 6 entre ses configurations espacée et d'obturation du trou d'injection 12. Les moules 24 seront décrits plus en détail ci-dessous. L'ensemble d'habillage 2 est d'épaisseur très inférieure à ses dimensions dans des directions perpendiculaires à son épaisseur. Le substrat 4 comprend, sur l'ensemble de sa périphérie, un rebord périphérique 28 s'étendant suivant l'épaisseur de l'ensemble d'habillage 2. Le rebord périphérique 28 est, dans le moule 24, en appui étanche contre la peau 6. Le trou d'injection 12 est situé à proximité du rebord périphérique 28. Le trou d'injection 12 est accessible par la buse d'injection 22 et apte à communiquer avec un orifice de sortie 30 de la buse 22, par exemple de façon étanche. A cet effet, le substrat 4 comporte, à l'extérieur, un joint d'étanchéité 32 entourant le trou d'injection 12. Le substrat 4 présente une nervure annulaire 34 formant un épaulement annulaire externe de mise en place du joint 32. A l'intérieur du volume interne 8, le substrat 4 comprend trois pattes 38 de retenue de la peau 6. Les pattes 38 s'étendent à l'intérieur du volume interne 8 et sont aptes à laisser s'écouler la mousse entre elles. Les pattes 38 ont chacune une forme générale de plaque, dont le contour est par exemple en trapèze. Les pattes 38 sont espacées et sensiblement parallèles entre elles (voir figure 4). Dans le moule 24, la peau 6 est donc coincée à la fois par le rebord périphérique 28 et par les pattes de retenue 38, contre le moule 24. La peau 6 comprend une partie de déformation 39, s'étendant entre les pattes de retenue 38 et le rebord périphérique 28, en regard du trou d'injection 12. La partie de déformation 39 est apte à se déformer de façon à obturer le trou d'injection 12, sans déformer une partie immobile 40 de la peau 6 s'étendant de l'autre côté des pattes de retenue 38. Les pattes de retenue 38 présentent une surface primaire 42 d'appui sur la peau 6, ainsi qu'une surface secondaire 44 d'appui sur la peau 6, les surfaces 42 et 44 sont adjacentes et forment entre elles un angle non nul, de préférence supérieur ou égal à 30°. Avant déformation de la peau 6, seule la surface primaire 42 appuie sur la peau 6, tandis que les deux surfaces primaire et secondaire 42 et 44 sont en appui sur la peau 6 après déformation de la peau 6. Comme illustré sur les figures 1 à 5, chaque moule 24 comprend une partie supérieure 48 présentant une surface complémentaire 49 de réception du substrat 4, et une partie inférieure 50 présentant une surface complémentaire 51 de réception de la peau 6. La partie supérieure 48 délimite un orifice 52 d'accès de la buse 22 permettant l'accès de la buse 22 en regard du trou d'injection 12 du substrat 4. Lorsque la buse 22 est en appui contre le joint 32, l'orifice de sortie 30 de la buse 22 communique de façon étanche avec le volume interne 8. La partie inférieure 48 du moule 24 comporte, comme illustré sur les figures 1, 2, 4 et 5, un vérin 56 comportant un piston 58, par exemple pneumatique, et un poussoir 60 monté coulissant et solidaire du piston 58 sensiblement en regard de l'orifice d'accès 52 et ainsi de la buse 22. Le poussoir 60 présente une tête 64 d'appui sur la peau 10. La tête 64 délimite un évidement central 66, et présente, autour de l'évidement 66, une surface périphérique 68 d'appui sur la peau 6. La tête 64 a ainsi une forme de cuvette. Le poussoir 60 est déplacé par le piston 58 entre une position rétractée dans laquelle la tête 64 du poussoir 60 est sensiblement au niveau de la surface de réception 51, et une position déployée dans laquelle la tête 64 est en saillie vers l'intérieur, c'est à dire vers le substrat 4, par rapport à la surface de réception 51. Dans la position rétractée de la tête 64, la peau 6 s'étend, en regard du poussoir 60, dans le prolongement de la surface de réception 51. Dans la position déployée du poussoir 60, la partie de déformation 39 de la peau 6 est déformée et plaquée contre le substrat 4, au niveau et autour du trou d'injection 12. La partie de déformation 39 de la peau 6 est alors espacée de la surface de réception 51. L'évidement 66 est en regard du trou d'injection 12 et de l'orifice de sortie 30. La surface périphérique 68 entoure le trou d'injection 12. Le procédé de fabrication va maintenant être décrit plus en détail en référence aux figures 2, 4 et 5. Dans une première étape, le substrat 4 est mis en place sur la partie supérieure 48 du moule 24, tandis que la peau 6 est mise en place sur la partie inférieure 50 du moule 24. Les parties supérieure et inférieure 48,50 sont rapprochées l'une de l'autre, et le moule 24 est fermé. Une fois le moule 24 fermé, le substrat 4 et la peau 6 définissent ensemble le volume interne 8 d'injection de mousse. Le rebord périphérique 28 et les pattes de retenues 38 sont placées en appui contre la peau 6. La peau 6 est coincée entre la surface de réception 51 de la partie inférieure 50 du moule 24 et les pattes de retenue 38, ainsi qu'entre la surface de réception 51 et le rebord périphérique 28. La buse d'injection 22 est amenée dans sa position de la figure 2 dans laquelle elle est en appui étanche contre le joint d'étanchéité 32. Dans cette position de la buse 22, l'orifice de sortie 30 de la buse 22 est en regard du trou d'injection 12 et communique de façon étanche avec le trou d'injection 12 et le volume interne 8 d'injection de mousse. Dans une étape ultérieure illustrée sur la figure 4, la buse 22 procède à l'injection d'une mousse à l'état fluide, qui coule par gravité et par pression dans l'ensemble du volume interne 8 de façon à occuper la totalité du volume interne 8. En effet, le trou d'injection 12 correspond sensiblement au point le plus haut de volume interne 8. Une fois une quantité prédéterminée de mousse injectée dans le volume interne 8, le poussoir 60 est déplacé par le piston 58 vers et jusqu'à sa position déployée en saillie. Lors de ce déplacement, il pousse la partie de déformation 39 vers le substrat 4. Dans la position déployée, la surface interne 14 de la peau 6 située en regard de la partie de déformation 39 est appliquée contre le substrat 4 et obture le trou d'injection 12. La peau 6 est coincée entre d'une part les pattes de retenue 38 et le rebord périphérique 28 et d'autre part le poussoir 60 (voir figure 5). La partie immobile de la peau 6 s'étendant de l'autre côté des pattes de retenue 38 n'est pas déformée par l'action du poussoir 60, grâce à l'action de coincement des pattes de retenue 38. La buse d'injection 22 est retirée sensiblement en même temps que le déplacement du poussoir 60 vers sa position déployée. Une fois la couche de mousse 10 solidifiée, le poussoir 60 est ramené à sa position rétractée et le moule 24 ouvert, de manière à retirer l'ensemble d'habillage 2 ainsi formé et à préparer le moule 24 pour un autre moulage. Dans une étape ultérieure non illustrée, la partie de l'ensemble d'habillage 2 correspondant sensiblement à la partie illustrée sur les figures 2, 4 et 5, est découpée du reste de l'ensemble d'habillage 2. En effet, cette partie est inesthétique, du fait de la déformation de la peau 6 et de l'absence de mousse entre le substrat 4 et la peau 6. Cette partie n'est utile qu'à la fabrication de l'ensemble d'habillage 2. En variante néanmoins, cette partie inesthétique est gardée mais cachée de l'utilisateur. En variante encore, elle est visible. L'invention présente l'avantage de permettre l'obturation du trou d'injection 12 rapidement après l'injection de la mousse. Les pertes de mousse par le trou d'injection 12 sont faibles et la qualité de la couche de mousse 10 élevée. En outre, le coût de fabrication de l'ensemble d'habillage 2 est faible car l'invention dispense de la présence d'un élément d'obturation rapporté sur le substrat 4. En effet, si le coût du moule 24 est plus important du fait du vérin 56, l'économie d'échelle réalisée pour le substrat 4 diminue le coût de revient de fabrication de l'ensemble d'habillage 2. En outre, l'actionnement du vérin 56 et donc l'obturation du trou d'injection 12 est commandée indépendamment de la buse d'injection 22. Il est par exemple possible de commencer à déplacer le poussoir 60 vers sa position déployée avant le retrait de la buse 22, et ce de façon à limiter encore les pertes de mousse. La forme évasée en son centre de la tête 64 limite la pression de la mousse au niveau du trou d'injection 12. La peau 6 épouse la forme de la tête 64 et l'évidement 66 est ainsi occupé partiellement par la mousse. Enfin, l'obturation du trou d'injection 12 permet une injection séquentielle réalisée avec l'unité de moulage 20. De cette façon, une unique buse d'injection 22 est utilisée pour la fabrication de plusieurs ensembles d'habillage 2 dans différents moules 24, il s'agit par exemple de quatre moules 24. En variante, le nombre de pattes internes de retenue 38 est différent. Le substrat 4 en possède par exemple quatre. REVENDICATIONS 1.- Ensemble d'habillage (2) de véhicule automobile, du type comprenant un substrat (4) et une peau d'habillage (6) définissant ensemble un volume interne (8) d'injection de mousse, le substrat (4) délimitant au moins un trou d'injection (12) débouchant dans ledit volume interne (8), l'ensemble d'habillage (52) comportant au moins un élément d'obturation apte à obturer le trou d'injection (12) pour empêcher le passage de la mousse depuis le volume interne (8) vers l'extérieur du substrat (4), caractérisé en ce que l'élément d'obturation est formé par la peau d'habillage (6). 2.- Ensemble d'habillage (2) de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la peau d'habillage (6) présente une surface d'obturation (14) apte à obturer le trou d'injection (12) par l'intérieur. 3.- Ensemble d'habillage (2) de véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat (4) comprend au moins une patte interne de retenue (38) de la peau d'habillage (6), la patte interne de retenue (38) s'étendant à l'intérieur dudit volume interne (8). 4. - Ensemble d'habillage de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de mousse (10) occupant ledit volume interne (8), la peau d'habillage (6) adhérant à la couche de mousse (10) et la couche de mousse (10) adhérant au substrat (4). 5.- Ensemble d'habillage de véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que la peau d'habillage (6) est, autour du trou d'injection (12), collée contre le substrat (4). 6.- Procédé de fabrication d'un ensemble d'habillage (2) de véhicule automobile comprenant un substrat (4) et une peau d'habillage (6), le substrat (4) délimitant au moins un trou d'injection (12), le procédé comprenant : - la disposition du substrat (4) et de la peau (6) dans un moule (24) et la fermeture du moule (24) de manière que le substrat (4) et la peau (6) définissent ensemble un volume interne (8) d'injection de mousse, ledit trou d'injection (12) débouchant dans ledit volume interne (8), l'accès extérieur au trou d'injection (12) étant dégagé ;- la disposition d'une buse d'injection (22) ayant un orifice de sortie (30) afin que l'orifice de sortie (30) communique avec le trou d'injection (12) du substrat (4) et avec ledit volume interne (8) d'injection de mousse ; -l'injection, par l'orifice de sortie (30) de la buse (22), d'une matière plastique fluide destinée à former une couche de mousse (10) dans ledit volume interne (8), entre la peau (6) et le substrat (4), caractérisé en ce que le procédé comprend, après l'injection, une étape d'obturation du trou d'injection (12) par la peau (6). 7. - Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'obturation comprend une étape de déformation de la peau (6) entre une configuration espacée du trou d'injection (12) dans laquelle la peau (6) est espacée du trou d'injection (12) et une configuration d'obturation du trou d'injection (12) dans laquelle la peau (6) est appliquée contre le substrat (4) autour du trou d'injection (12). 8.- Procédé de fabrication d'un ensemble d'habillage (12) de véhicule automobile selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape d'obturation comprend l'actionnement d'un vérin (56) du moule (24), d'une configuration rétractée du vérin (56) dans laquelle la peau (6) est espacée du trou d'injection (12) jusqu'à une configuration déployée du vérin (56) dans laquelle la peau (6) obture le trou d'injection (12). 9. Moule (24) de fabrication d'un ensemble d'habillage (2) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le moule (24) présentant une surface de réception (51) de la peau d'habillage (6), et une surface de réception (49) du substrat (4), caractérisé en ce que le moule (24) comporte : - un orifice d'accès (52) d'une buse (22) d'injection de mousse dans le moule (24) ; - un vérin (56) possédant une configuration rétractée dans laquelle le vérin (56) est sensiblement au niveau ou en retrait par rapport à ladite surface de réception (51) de la peau d'habillage (6), et une configuration déployée dans laquelle le vérin (56) fait saillie par rapport à ladite surface de réception (51) de la peau d'habillage (6), le vérin (56) étant placé en regard de l'orifice d'accès de la buse (22). 10.- Unité de moulage (20) comprenant une unique buse d'injection (22), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux moules (24) selon la revendication 9, la buse (22) étant apte à réaliser l'injection de mousse séquentiellement dans chaque moule (24).5