Brevet FR2986999A1 — publié le 20130823

-1- Procédé de montage de composants fonctionnels sur un élément de toit d'un véhicule, et élément de toit de véhicule L'invention se rapporte à un procédé de montage de composants fonctionnels sur un élément de toit d'un véhicule, une matière durcissable qui est formée par tronçons au moyen d'une première surface de moulage étant appliquée dans un état de basse viscosité. L'invention se rapporte en outre à un élément de toit pour un véhicule. En ce qui concerne l'élément de toit, il peut en particulier s'agir de couvercles ou d'éléments de module tels qu'utilisés par exemple dans les véhicules automobiles modernes. Le couvercle fait le plus souvent partie d'un toit ouvrant et peut être déplacé par un mécanisme approprié entre une position fermée et différentes positions ouvertes. L'élément de module peut être réalisé en forme de plaque et former une partie stationnaire du toit de véhicule, par exemple les parties stationnaires de la couverture du toit agencées latéralement à un couvercle de toit ouvrant, ou la partie agencée derrière le couvercle de toit ouvrant, vu dans le sens de la marche. Il est connu des couvercles pour toits ouvrants, en particulier des couvercles en verre, qu'il est possible d'utiliser un soi-disant enrobage de mousse qui est le plus souvent en polyuréthane. Celui-ci est introduit dans un moule à moussage de manière à former un cadre en polyuréthane ou d'autres formations en polyuréthane qui adhèrent de manière solidaire au couvercle. Un désavantage est ici la complexité relativement élevée pour la fabrication des moules à moussage, lesquels doivent assurer l'étanchéité nécessaire lorsque la pression de moulage survient de sorte que le polyuréthane ne peut pas atteindre des surfaces sur lesquelles il nuit à la fonction et/ou à l'aspect du couvercle. Il est connu du document EP 1 577 080 un procédé de fabrication d'un joint d'étanchéité sur un couvercle en verre, dans lequel du polyuréthane est appliqué dans un procédé de moulage par injection. Le couvercle est inséré dans un outil ouvert qui présente une surface de moulage sur laquelle le polyuréthane à durcir est pulvérisé. Ceci permet en particulier d'obtenir un cadre qui entoure le \ 34600 \ 34660 pri\34660-130218-dde tq déposée.docx 1/12 18/02/2013 17:47:45 - 2 - couvercle de tous les côtés. La surface de moulage est réalisée dans une pièce de moulage en une matière flexible, par exemple en silicone, de sorte qu'une bonne étanchéité est obtenue au niveau du couvercle. Le désavantage dans ce procédé est qu'uniquement très peu de géométries sont possibles, à savoir des géométries qui sont possibles avec une pièce de moulage en forme de coquille qui reçoit le polyuréthane très coulant. L'objectif de l'invention est de perfectionner le procédé du type cité en introduction de manière à pouvoir également réaliser à moindre effort des géométries plus complexes sur l'élément de toit à partir de la matière à durcir. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de montage de composants fonctionnels sur un élément de toit d'un véhicule, une matière durcissable qui est formée par tronçons au moyen d'une première surface de moulage étant appliquée dans un état de basse viscosité, remarquable en ce qu'une deuxième surface de moulage est utilisée, laquelle sert à la mise en forme d'autres tronçons de la matière durcissable, un orifice vers l'environnement restant accessible, orifice à travers lequel la matière durcissable peut être introduite. L'invention crée en outre un élément de toit qui peut être réalisé au moyen d'un tel procédé. L'invention se base sur la connaissance que les avantages des deux procédés décrits ci-dessus peuvent être combinés les uns avec les autres. Grâce à l'utilisation de plus d'une surface de moulage, il est possible de réaliser des géométries plus complexes que celles qui peuvent être réalisées avec une pièce de moulage ouverte en forme de coquille. Il n'est cependant pas nécessaire d'utiliser un outil de moulage fermé, le procédé peut plutôt être réalisé dans un système ouvert dans lequel des surfaces de moulage sont prévues là où ceci est nécessaire, mais la matière à durcir est en principe introduite librement et peut en particulier couler librement. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que la première surface de moulage soit réalisée sur une première pièce de moulage. Au moyen de cette pièce de moulage, il est en particulier possible plus tard de former des contours extérieurs dégagés. Il est également possible que la première surface de moulage soit réalisée sur une pièce fonctionnelle qui est reliée de manière solidaire à l'élément de toit \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 2/12 18/02/2013 17:47:45 - 3 - au moyen de la matière durcissable. Dans ce mode de réalisation, la pièce fonctionnelle à monter est utilisée pour limiter la dispersion de la matière à durcir. La pièce fonctionnelle est en même temps reliée de manière solidaire à l'élément de toit au moyen de la matière durcissable. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que la deuxième surface de moulage soit réalisée sur une deuxième pièce de moulage. Ceci permet d'utiliser plusieurs surfaces de moulage indépendantes les unes des autres pour la mise en forme de la matière durcissable. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que la deuxième pièce de moulage soit amenée en position après l'application d'une partie de la matière durcissable sur la première surface de moulage. Ceci permet de tout d'abord appliquer la matière durcissable de manière libre et sans entraves sur une surface à revêtir, par exemple au moyen d'un procédé de pulvérisation, et seulement ensuite d'amener la deuxième pièce de moulage en position. Ceci produit alors au moyen de la deuxième surface de moulage le contour souhaité de la matière durcissable. De cette manière, il est aussi possible de fabriquer des géométries qui sinon ne pourraient pas être fabriquées avec la matière durcissable de basse viscosité, par exemple parce que la matière ne coulerait pas entièrement dans l'espace prévu entre l'élément de toit et la surface de moulage. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que la deuxième pièce de moulage soit utilisée pour maintenir le composant fonctionnel à monter en position. Une haute précision de positionnement de la pièce de moulage à insérer par rapport aux géométries produites par les surfaces de moulage est ainsi assurée. La matière durcissable est de préférence du polyuréthane. Cette matière s'est avérée particulièrement convenable quant à ces propriétés et ses possibilités de traitement. Selon un mode de réalisation, un joint d'étanchéité est utilisé, lequel est en une matière à laquelle la matière durcissable n'adhère pas, en particulier en silicone. r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 3/12 18/02/2013 17:47:45 - 4 - La pièce fonctionnelle peut être une partie intégrante de la matière durcissable. La pièce fonctionnelle peut par exemple être une surface adhésive au moyen de laquelle l'élément de toit peut être collé à une structure de véhicule, ou une lèvre d'étanchéité qui sert à l'étanchéité par rapport à d'autres pièces structurelles. La pièce fonctionnelle peut aussi être un composant séparé, par exemple un écarteur, un rail, un pion de centrage ou un dôme à visser. Une telle pièce fonctionnelle peut être montée de la manière décrite de façon fiable sur l'élément de toit avec peu d'effort, une haute précision et une grande force de retenue. L'invention sera décrite dans ce qui suit à l'aide de différents exemples de réalisation qui sont représentés dans les dessins annexes. Ceux-ci montrent : - la figure 1 de manière schématique un toit de véhicule d'un véhicule automobile ; - la figure 2 de manière schématique une coupe le long de la ligne Il-Il de la figure 1 ; - la figure 3 de manière schématique une étape lors de la fabrication d'un élément de toit selon l'invention ; - la figure 4 de manière schématique une première étape lors de la fabrication d'un élément de toit selon l'invention ; - la figure 5 de manière schématique une deuxième étape lors de la fabrication de l'élément de toit de la figure 4 ; - la figure 6 de manière schématique l'élément de toit de la figure 5 à l'état monté ; - la figure 7 de manière schématique une première variante de réalisation ; - la figure 8 de manière schématique une deuxième variante de réalisation ; et - la figure 9 dans une vue en perspective un outil avec un élément de toit placé dans celui-ci. \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 4/12 18/02/2013 17:47:45 - 5 - La figure 1 montre de manière schématique un toit 2 d'un véhicule automobile qui présente dans une couverture de toit 3 un orifice de toit 4. Un couvercle 10 d'un système de toit ouvrant qui n'est pas représenté de façon plus détaillée ici est agencé dans l'orifice de toit 4. La couverture de toit 3 peut être en matière plastique ou en verre, telle que généralement connue dans les toits modulaires composites modernes. En ce qui concerne le module de toit, il s'agit de préférence d'un ensemble prévu pour être relié à la structure de véhicule à l'état pré-monté, en particulier à des montants latéraux de la carrosserie de véhicule et des montants transversaux, lesquels représentent la terminaison supérieure d'un pare-brise ou d'une vitre arrière. Comme visible à la figure 2, un composant composite 12, réalisé à partir de deux plaques 14, 16 collées l'une à l'autre, est agencé sur un montant latéral 5. La plaque extérieure 14 forme alors la couverture de toit. Le composant composite 12 formé par les plaques 14, 16 est pourvu d'un enrobage de mousse 18 (de l'allemand « Umschâumung ») qui est en polyuréthane. Celui-ci s'engage d'une part autour des faces frontales des plaques 14,16, une lèvre d'étanchéité 20 étant moulée d'un seul tenant sur la face extérieure. Cette lèvre repose sur la carrosserie de véhicule. En plus de ou en alternative à l'enrobage de mousse 18 qui s'engage autour d'un bord extérieur de l'élément de toit 10, il est également possible d'utiliser la matière durcissable pour réaliser un tronçon de mousse 19 (de l'allemand « Anschâumung ») d'un seul tenant qui adhère à l'une des surfaces de l'élément de toit 10. Le tronçon de mousse 19 d'un seul tenant sert à relier un rail 22 de manière solidaire au composant composite 12. À cette fin, le rail 22 est d'une part noyé de manière fixe dans l'enrobage de mousse 18 avec une barrette extérieure 24, et d'autre part, il est prévu un orifice 26 dans le rail 22, à travers lequel le tronçon de mousse 19 d'un seul tenant s'engage. Le rail 22 sert d'une part à relier le composant composite 12 de manière solidaire au montant latéral 5 de la carrosserie de véhicule. À cette fin, il est prévu une lèvre adhésive 28 au moyen de laquelle une surface de raccordement du rail 22 est collée de manière solidaire au montant latéral 5. Le rail 22 sert également à recevoir différents joints d'étanchéité 30, 32 qui coopèrent avec le r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 5/12 18/02/2013 17:47:45 - 6 - couvercle 10 du système de toit ouvrant représenté uniquement de façon schématique ici. Au-delà de la fonction de fixation du rail 22 au composant composite 12, l'enrobage de mousse 18 sert également à réaliser différentes formations fonctionnelles. Il s'agit d'une part de la lèvre d'étanchéité 20 déjà mentionnée qui est réalisée d'un seul tenant avec l'enrobage de mousse 18. Sur le bord intérieur du composant composite 12, l'enrobage de mousse 18 est d'autre part pourvu d'une surface d'application 34 qui coopère avec le joint d'étanchéité 30 et le pousse sur une barrette de retenue sur le rail 22. La figure 3 montre de façon schématique le principe de base général d'un procédé, au moyen duquel la matière durcissable, à partir de laquelle l'enrobage de mousse 18 peut être fabriqué, peut être appliquée. Ce procédé est connu du document EP 1 577 080. Une pièce de moulage 70 qui présente une surface de moulage 72 est utilisée. Celle-ci est réalisée ouverte vers le haut et peut généralement être qualifiée comme étant en forme de clé dans la section transversale représentée. La matière durcissable 74 est pulvérisée au moyen d'une tête de dosage 76 dans la surface de moulage 72, de sorte que finalement l'enrobage de mousse 18 qui adhère de manière solidaire au couvercle 10 se forme sur la surface de moulage 72. Les figures 4 et 5 montrent la manière dont la matière durcissable 74 est appliquée pour créer un élément de toit, tel que par exemple montré à la figure 2. On utilise ici aussi une première pièce de moulage 70 qui est rapportée de manière appropriée sur l'élément de toit 10. La première pièce de moulage 70 est insérée dans un support 78 qui est pourvu de joints d'étanchéité 80 qui empêchent un écoulement non souhaité de la matière durcissable 74. Une deuxième pièce de moulage 82 est agencée du côté opposé, laquelle est également pourvue de joints d'étanchéité 80. Un support 84 est en outre agencé de ce côté de l'élément de toit 10, lequel retient un rail 22 et est également pourvu d'un joint d'étanchéité 80. Pour les joints d'étanchéité 80, on utilise une matière à laquelle la matière durcissable n'adhère pas. La silicone est particulièrement appropriée. r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 6/12 18/02/2013 17:47:45 - 7 - Dans une première étape de procédé, la matière durcissable 74 est appliquée au moyen de la tête de dosage 76 sur la première pièce de moulage 70 et aussi sur une zone de bord de l'élément de toit 10. La matière durcissable 74 se répand sur la première surface de moulage 72 de la première pièce de moulage 70 et sur la zone de bord de l'élément de toit 10, jusqu'à une deuxième surface de moulage 86 réalisée sur la deuxième pièce de moulage 82. Les joints d'étanchéité 80 empêchent que la matière durcissable ne se répande sur des zones de surface sur lesquelles ceci n'est pas souhaité. La matière durcissable 74 est également remplie dans une zone entre le rail 22 et la deuxième pièce de moulage 82 où elle se répand entre une autre surface de moulage 86 sur la deuxième pièce de moulage 82, la surface de l'élément de toit 10 et le rail 22 jusqu'au joint d'étanchéité 80. La viscosité de la matière durcissable 74 est ajustée de manière à ce qu'elle s'écoule de façon fiable sous le rail 22 et assure là un raccordement entre l'élément de toit 10 et le rail 22. En particulier le polyuréthane convient comme matière durcissable, plus particulièrement la matière « COLO-FAST R 8959/109/WST » de BASF. On verse entre la deuxième pièce de moulage 82 et le rail 22 de la matière durcissable 74 jusqu'à ce que le « niveau de remplissage » souhaité soit atteint. Seule une petite quantité de la matière durcissable 74 est par contre tout d'abord appliquée sur la zone entre la première pièce de moulage 70 et la deuxième pièce de moulage 82. Celle-ci est essentiellement déterminée par la hauteur maximale de la surface de moulage 72. Une pièce de moulage 83 mobile est ensuite placée sur la première pièce de moulage 70, laquelle assure par ses surfaces de moulage 86 que le contour extérieur souhaité soit obtenu à cet endroit. Grâce à l'espace entre les deux pièces de moulage 82, 83, de la matière durcissable 74 supplémentaire est introduite jusqu'à ce que le « niveau de remplissage » souhaité soit également atteint ici. Les surfaces de moulage 86 prévues sur les deuxièmes pièces de moulage 82, 83 garantissent la réalisation d'autres surfaces fonctionnelles sur l'enrobage de mousse 18. Finalement, il est possible de placer sur l'enrobage de mousse réalisé dans la zone entre les deux pièces de moulage 82 un écarteur qui se raccorde de manière solidaire à l'enrobage de mousse 18. \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 7/12 18/02/2013 17:47:45 - 8 - Dans le procédé de remplissage à deux étapes qui est utilisé pour la fabrication de l'enrobage de mousse 18, la deuxième pièce de moulage 83 mobile est placée sur la première pièce de moulage 70 à un instant auquel la matière durcissable n'a pas encore durcit à tel point de ne plus pouvoir être déformée. Il doit en outre être assuré que la matière appliquée ultérieurement entre les deux pièces de moule 82, 83 se combine encore à la matière déjà appliquée avant. En plaçant la pièce de moulage 83 mobile sur la première pièce de moulage 70 seulement lorsqu'une quantité déterminée de la matière durcissable 74 a déjà été appliquée à cet endroit, il est assuré que même des structures à section transversale très mince peuvent être remplies de manière fiable. Tel que visible à la figure 5, il est par exemple possible de réaliser à partir de la matière durcissable une lèvre d'étanchéité 20 sans poches d'air. La figure 6 montre l'élément de toit 10 à l'état monté. L'une des surfaces extérieures de l'enrobage de mousse 18 qui est formée par une surface de moulage 86 de la pièce de moulage 82 stationnaire sert ici de surface adhésive 88 qui est fixée de manière solidaire à un montant latéral 5 du véhicule au moyen d'une chenille adhésive 28. Un écarteur 90 rapporté sur l'enrobage de mousse 18 assure le bon positionnement de l'élément de toit 10. Le tronçon de mousse 19 d'un seul tenant fixe le rail 22 de manière fiable sur l'élément de toit 10. Un store 92 guidé latéralement est par exemple monté sur le rail 22. La figure 7 montre une variante de réalisation, dans laquelle une pièce fonctionnelle 94 séparée, à savoir un pion de centrage 94, est insérée dans l'enrobage de mousse 18. À l'état initial, celui-ci est retenu dans la deuxième pièce de moulage 82 et reste noyé de manière fixe dans l'enrobage de mousse 18 après le durcissement de la matière appliquée. La figure 8 montre une autre variante de réalisation dans laquelle une pièce fonctionnelle est insérée dans un tronçon de mousse 19 d'un seul tenant, à savoir un dôme à visser 96, au moyen duquel un boîtier de store 92 peut plus tard être vissé sur l'élément de toit 10. La pièce fonctionnelle 96 est ici aussi tout d'abord retenue par la pièce de moulage 82 avant d'être noyée de manière fixe dans le tronçon de mousse 19 d'un seul tenant. r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 8/12 18/02/2013 17:47:45 - 9 - La figure 9 montre de façon schématique un outil au moyen duquel un élément de toit 10 peut être fabriqué, par exemple un couvercle en verre à grande surface. La première pièce de moulage 70, la pièce de moulage 83 mobile et un support 98 (voir aussi la figure 8) sur lequel la pièce de moulage 83 mobile est agencée sont visibles. r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 9/12 18/02/2013 17:47:45 REVENDICATIONS1. Procédé de montage de composants fonctionnels sur un élément de toit d'un véhicule, une matière durcissable qui est formée par tronçons au moyen d'une première surface de moulage (72) étant appliquée dans un état de basse viscosité, caractérisé en ce qu'une deuxième surface de moulage (86) est utilisée, laquelle sert à la mise en forme d'autres tronçons de la matière durcissable, un orifice vers l'environnement restant accessible, orifice à travers lequel la matière durcissable peut être introduite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface de moulage (72) est réalisée sur une première pièce de moulage (70). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface de moulage est réalisée sur une pièce fonctionnelle qui est reliée de manière solidaire à l'élément de toit au moyen de la matière durcissable. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième surface de moulage (86) est réalisée sur une deuxième pièce de moulage (82, 83). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième pièce de moulage (82, 83) est amenée en position après l'application d'une partie de la matière durcissable sur la première surface de moulage (72). 6. Procédé selon l'une des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que la deuxième pièce de moulage (82, 83) est utilisée pour maintenir le composant fonctionnel à monter dans sa position. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière durcissable est du polyuréthane. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (80) est utilisé, lequel est en une matière à laquelle la matière durcissable n'adhère pas, en particulier en silicone. 9. Élément de toit pour toit de véhicule, fabriqué à l'aide d'un procédé selon l'une des revendications précédentes. r: \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 10/12 18/02/2013 17:47:45. Élément de toit selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle (20) fait partie intégrante de la matière durcissable. 11. Élément de toit selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est une surface adhésive au moyen de laquelle l'élément de toit peut être collé à une structure de véhicule. 12. Élément de toit selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est une lèvre d'étanchéité (20). 13. Élément de toit selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est un écarteur (90). 14. Élément de toit selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est un rail (22). 15. Élément de toit selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est un pion de centrage (94). 16. Élément de toit selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce fonctionnelle est un dôme à visser (96). \ 34600 \ 34660 pri \34660-130218-dde tq déposée.docx 11/12 18/02/2013 17:47:45