Brevet FR2953753A1 — publié le 20110617

B9970 - 2791 1.FR 1 ELEMENT MOULÉ PAR INJECTION DE MATIÈRE PLASTIQUE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE ET PROCÉDÉ CORRESPONDANT Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de l'injection de matières plastiques. Elle concerne plus particulièrement le moulage par injection d'éléments adaptés à être disposés dans un véhicule automobile. Exposé de l'art antérieur Pour la fabrication d'un carter d'assise de siège en matière plastique pour véhicule automobile, on injecte une matière plastique dans un moule correspondant à la forme du carter. Lorsqu'on souhaite obtenir un carter comprenant des zones de rigidité différentes, on est obligé de rapporter, après l'étape d'injection, des pièces dites d'aspect constituées d'une matière d'une dureté moindre. Il est également connu d'utiliser une technique de surmoulage consistant à réaliser une ébauche avec une matière d'âme qui est ensuite surmoulée avec une matière plus souple (matière de peau). On obtient ainsi un carter comprenant trois couches de matières plastiques. La présence de la matière d'âme dans des zones ne nécessitant pas de rigidité particulière augmente inutilement à la fois le prix de l'élément ainsi que son poids. B9970 - 2791 1.FR Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un carter d'assise évitant au moins certains des inconvénients des carters antérieurs. Un objet plus général d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un élément moulé par injection de matière plastique pour véhicule automobile, tel qu'une coque de dossier, une garniture de portière ou une planche de bord, ne nécessitant pas l'assemblage de pièces supplémentaires sur l'élément. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un élément moulé répondant au cahier des charges du constructeur automobile aussi bien en terme de rigidité qu'en terme de confort et d'esthétique, tout en ayant un coût maitrisé. Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un élément moulé d'une seule pièce par unique injection d'au moins deux matières plastiques pour véhicule automobile, comprenant une ou plusieurs premières zones constituées d'une unique matière et une deuxième zone constituée d'au moins deux matières de dureté distincte. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, les premières zones comprennent une couche de matière de peau et la deuxième zone comprend une couche de matière d'âme interposée entre deux couches de matière de peau. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'épaisseur de la deuxième zone est supérieure à chacune des épaisseurs des premières zones. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'épaisseur des premières zones est approximativement comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 1,5 et 4 mm. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la matière de peau comprend une matière thermoplastique moulable par injection telle que les polyoléfines ou les élastomères thermoplastiques. 2 B9970 - 2791 1.FR 3 Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la matière d'âme comprend une matrice comportant une matière thermoplastique moulable par injection, telle que les polyoléfines, les polyamides, les copolyesters et les styré- niques, et des charges. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé de fabrication d'un élément moulé d'une seule pièce en matière plastique pour véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : injecter une première matière d'une première dureté dans un moule de forme adaptée à l'élément à fabriquer, injecter sensiblement de manière simultanée dans le moule une deuxième matière d'une deuxième dureté supérieure à la première dureté, le moule comprenant des zones isolées constituées uniquement de la première matière. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit un siège pour véhicule automobile, comprenant au moins un élément moulé tel que décrit ci-dessus, tel qu'un carter d'assise ou une coque de dossier. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit une portière pour véhicule automobile, comprenant au moins un élément moulé tel que décrit ci-dessus, tel qu'une garniture de portière. Un autre mode de réalisation de la présente invention 25 prévoit une planche de bord pour véhicule automobile, comprenant au moins un élément moulé tel que décrit ci-dessus. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit un véhicule automobile, comprenant un siège tel que décrit ci-dessus et/ou une portière telle que décrit ci-dessus 30 et/ou une planche de bord telle que décrit ci-dessus. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif 35 en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : B9970 - 2791 1.FR 4 la figure 1 est une vue schématique de côté d'un carter d'assise, selon un mode de réalisation de la présente invention ; les figures 1A et 1B sont des vues en coupe 5 respectivement selon le plan AA et le plan BB représentés en figure 1 ; et la figure 2 est une vue partielle en coupe d'une étape illustrant la fabrication d'un élément moulé, selon un mode de réalisation de la présente invention. 10 Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures qui ont été tracées sans respect d'échelle. La figure 1 représente une vue de côté d'un carter 15 d'assise 1 moulé d'une seule pièce. Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe transversales du carter 1 respectivement selon le plan AA et le plan BB. Une assise de siège comprend deux carters 1 fixés de 20 part et d'autre de l'assise. Le carter 1 comprend une zone 2 ainsi que des zones 4 isolées les unes par rapport aux autres. La zone 2 est continue. La zone 2 comprend une couche de matière d'âme 6 disposée entre deux couches de matière de peau 8. Les zones 4 25 comprennent une couche unique de matière de peau 8. En figure 1A, la coupe transversale montre une zone 4 disposée entre deux portions de la zone 2. En figure 1B, la coupe transversale est réalisée uniquement dans la zone 2. Par souci de clarté, les couches de matière de peau 8 ont été hachurées en figures 1A et 30 1B. La matière de peau 8 est une matière plastique adaptée à être injectée dans un moule dont la forme correspond au carter d'assise 1 qu'on souhaite fabriquer. A titre d'exemple, la matière de peau comprend une matière thermoplastique injectable 35 telle que les familles polyoléfines, à titre d'exemple le B9970 - 2791 1.FR polypropylène ou le polyéthylène basse et haute densité, ou les thermoplastiques type TPE (en anglais, ThermoPlastic Elastomer). La matière d'âme 6 est une matière plastique susceptible d'être injectée dans le moule. A titre d'exemple, la 5 matière d'âme comprend une matrice thermoplastique moulable par injection, telle que le polypropylène ou, plus généralement, les élastomères thermoplastiques. A titre d'exemple de matière utilisable, on peut notamment citer les polyoléfines, les polyamides, les copolyesters et les styréniques. La matière d'âme 6 comprend également des charges. On peut prévoir par exemple d'utiliser des charges minérales pouvant correspondre à 20 % en masse de la matrice. La présence des charges dans la matière d'âme 6 augmente la dureté de la matière plastique tout en diminuant sa fluidité. La matière de peau 8 plus fluide et plus légère que la matière d'âme est qualifiée de matière d'aspect. En effet, cette matière molle et de confort peut être utilisée dans un but esthétique. En outre, la matière de peau étant moins rigide que la matière d'âme, on peut s'affranchir de mettre en place un obturateur au niveau d'une commande électrique. On peut prévoir une zone souple en matière de peau. Les matières de peau et d'âme sont compatibles chimiquement (lien chimique), pour éviter l'enrobage (à savoir le pelage de matière plastique en surface). On peut également envisager d'utiliser pour la matière d'âme des matériaux dits "verts", par exemple les fibres naturelles, les bioplastiques et/ou les matières recyclées. En effet, on peut négliger le fait que le rendu esthétique de la matière recyclée est limité puisqu'elle est enrobée de matière de peau de bel aspect. La figure 2 illustre une étape d'un procédé de fabrication d'un élément moulé d'une seule pièce tel que le carter d'assise 1. Le dispositif d'injection utilisé est constitué d'une première tête d'injection 20 disposée dans une seconde tête d'injection 22 de plus grande dimension radiale. La tête 20 B9970 - 2791 1.FR 6 injecte la matière de coeur 6 alors que la tête 22 injecte la matière de peau 8. Le dispositif d'injection 20-22 est placé à proximité d'une ouverture ménagée dans un moule 24. La forme du moule 24 est adaptée à l'élément moulé qu'on souhaite fabriquer. Le moule 24 comprend une zone 2 à laquelle on accède par l'ouverture, ainsi que des zones 4. L'épaisseur e1 de la zone 2 est supérieure à l'épaisseur e2 de la zone 4. L'épaisseur e2 est comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 1,5 et 4 mm. En fonctionnement, le dispositif d'injection 20-22 injecte de manière sensiblement simultanée la matière de peau 8 et la matière d'âme 6, les deux matières étant sous forme liquide. La disposition relative des deux têtes d'injection 20 et 22 entraîne une co-injection des matières d'âme 6 et de peau 8 par l'ouverture au niveau de la zone 2, la matière d'âme étant enrobé par la matière de peau. La matière injectée comprend trois couches, à savoir deux couches de matière de peau enrobant une couche de matière d'âme. Du fait de l'injection, l'ensemble de matière se repend dans la zone 2. Lorsque l'ensemble se répandant arrive à proximité d'une zone 4, seule la matière de peau 8 s'écoule au travers de la zone 4. La fluidité de la matière d'âme ne permet pas sa pénétration dans une zone d'épaisseur inférieure ou égale à l'épaisseur e2. En effet, la matière d'âme 6 comprend une matrice, pouvant être par exemple la matière de peau, comportant des charges qui altèrent la fluidité de la matière. La zone 2 étant une zone continue, on peut assurer le remplissage intégral du moule 24, à savoir le remplissage de la zone 2 à la fois par les matières d'âme et de peau et le remplissage des zones 4 par la matière de peau. En d'autres termes, aucune des zones 4 ne constitue un point de blocage lors du remplissage du moule. L'ensemble de matière comprenant notamment la matière d'âme contourne les zones 4 pour continuer à se répandre dans le moule. B9970 - 2791 1.FR 7 Le cas échéant, l'épaisseur de la zone 2 peut varier pourvu qu'elle soit suffisante pour que la matière d'âme puisse être injectée. De même, les zones 4 peuvent avoir des épaisseurs différentes, pourvu qu'elles soient suffisamment faibles pour empêcher l'injection de matière d'âme. Une fois le moule 24 rempli, il est refroidi pour solidifier les matières thermoplastiques d'âme et de peau. Ce procédé permet de fabriquer par une injection unique un élément moulé comprenant des zones de rigidité différente. Lorsqu'on souhaite augmenter la rigidité d'une zone, on la dimensionne (en épaisseur) de sorte qu'elle soit remplie à la fois par les matières d'âme et de peau. Lorsqu'on souhaite des zones moins rigides, on les dimensionne de façon suffisamment étroite pour qu'elles ne soient remplies que par la matière de peau. On diminue ainsi le poids de cette zone et donc de l'élément moulé. Ce procédé peut être adapté à la formation d'autres éléments du siège ou du véhicule, par exemple une coque de dossier, une garniture de portière, une planche de bord, etc. L'obtention de l'élément moulé par une unique injection de matières plastiques a été décrite pour deux matières plastiques 6 et 8. On peut prévoir l'injection de trois matières plastiques distinctes. REVENDICATIONS1. Elément (1) moulé d'une seule pièce par unique injection d'au moins deux matières plastiques pour véhicule automobile, comprenant une ou plusieurs premières zones (4) constituées d'une unique matière (8) et une deuxième zone (2) constituée d'au moins deux matières (6, 8) de dureté distincte. 2. Elément selon la revendication 1, dans lequel les premières zones (4) comprennent une couche de matière de peau (8) et la deuxième zone (2) comprend une couche de matière d'âme (6) interposée entre deux couches de matière de peau. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'épaisseur (e1) de la deuxième zone (2) est supérieure à chacune des épaisseurs (e2) des premières zones (4). 4. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'épaisseur (e2) des premières zones (4) est approximativement comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 1,5 et 4 mm. 5. Elément selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la matière de peau (8) comprend une matière thermoplastique moulable par injection telle que les poly- oléfines ou les élastomères thermoplastiques. 6. Elément selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la matière d'âme (6) comprend une matrice comportant une matière thermoplastique moulable par injection, telle que les polyoléfines, les polyamides, les copolyesters et les styréniques, et des charges. 7. Procédé de fabrication d'un élément (1) moulé d'une seule pièce en matière plastique pour véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : injecter une première matière (8) d'une première 30 dureté dans un moule (24) de forme adaptée à l'élément à fabriquer, injecter sensiblement de manière simultanée dans le moule une deuxième matière (6) d'une deuxième dureté supérieureB9970 - 2791 1.FR 9 à la première dureté, le moule comprenant des zones isolées (4) constituées uniquement de la première matière. 8. Siège pour véhicule automobile, comprenant au moins un élément moulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, tel qu'un carter d'assise (1) ou une coque de dossier. 9. Portière pour véhicule automobile, comprenant au moins un élément moulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, tel qu'une garniture de portière. 10. Planche de bord pour véhicule automobile, compre-10 nant au moins un élément moulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 11. Véhicule automobile, comprenant un siège selon la revendication 8 et/ou une portière selon la revendication 9 et/ou une planche de bord selon la revendication 10.