Brevet FR3079782A1 — publié le 20191011

[1] L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement les véhicules comportant un hayon arrière en plastique. [2] Le hayon en plastique fermant l'ouverture arrière du véhicule est généralement constitué d'un panneau structurel formant une doublure intérieure et d'un panneau d'habillage extérieur. Le panneau structurel comprend une partie supérieure reliée par des charnières à un segment du toit du véhicule, une partie inférieure contenant des éléments techniques tels que la commande d'ouverture ou le dispositif d'éclairage de la plaque d'immatriculation et comporte une ouverture pour accueillir une vitre arrière. La partie supérieure et la partie inférieure sont reliées par deux montants. La vitre arrière est collée sur toute sa périphérie sur une piste de collage disposée sur les montants et sur les parties inférieure et supérieure. [3] Préférentiellement, le panneau structurel du hayon (i.e. la doublure) est réalisé par moulage d'un matériau thermodurcissable ou thermoplastique. [004] Le profil des montants doit satisfaire une multitude de contraintes spécifiques et parfois contradictoires. [5] En effet, outre la rigidité structurelle requise pour résister sans se déformer aux contraintes liées aux opérations d'ouverture et de fermeture, la largeur des montants conditionne le champ de vision arrière ainsi que la largeur de l'ouverture arrière donnant accès au volume de rangement. De plus, les montants doivent accueillir du côté de la caisse des portées destinées à être mises en contact avec un joint d'étanchéité monté sur la partie fixe du véhicule, ainsi que sur la face extérieure arrière une piste de collage destinée à recevoir la vitre arrière. Enfin, les montants participent à l'aspect général du véhicule et sont visibles par les passagers depuis l'espace intérieur ou depuis l'extérieur de l'habitacle au travers de la lunette arrière. A cet effet, un dépôt sérigraphique de couleur généralement sombre dont la largeur est préjudiciable à l'esthétique du véhicule est pratiqué sur la périphérie de la vitre arrière pour masquer la partie technique du montant qui serait sans cela visible au travers de la vitre arrière depuis l'extérieur du véhicule. [6] A toutes ces contraintes, s'ajoutent les contraintes spécifiques au procédé de moulage employé pour réaliser le hayon. Les hayons en matière plastique moulée présentent donc usuellement des formes ouvertes sans contredépouilles permettant un démoulage facile ne nécessitant pas l'emploi de tiroirs plus complexes à mettre en oeuvre. [7] Aussi, de nombreuses publications décrivant la section transversale des montants éclairent les voies empruntées par les concepteurs de véhicule pour satisfaire tout ou partie des exigences évoquées ci-dessus. 2 [8] La publication FR 3 041 571 décrit un montant en forme de U comprenant sur la paroi interne du U une garniture incurvée vers les côtés latéraux du véhicule pour fermer l'ouverture du profilé et pour élargir le champ de rétrovision. [9] La publication EP 3 241 700 décrit un montant de hayon dont la section 5 transversale est également en forme de U orienté vers l'arrière du véhicule. La base du U forme la portée du joint d'étanchéité et comporte une excroissance orientée vers l'avant du véhicule pour cacher la vue du joint d'étanchéité depuis l'intérieur de l'habitacle. La paroi latérale externe du U se prolonge vers le côté latéral extérieur du véhicule pour former une piste de collage de la vitre arrière et se poursuit en adoptant une forme aérodynamique 10 s'étendant en excroissance vers l'arrière du véhicule. Cet arrangement ne permet pas d'augmenter le champ de rétrovision. [0010] La publication JP2001-328429 propose un hayon en thermoplastique injecté comprenant des montants dont la section transversale est en forme de U ouvert vers l'arrière du véhicule et comprenant une paroi intérieure pour augmenter la rigidité du 15 montant. [0011] L'invention a pour objet de proposer un panneau structurel de hayon réalisé de préférence par moulage d'une matière thermoplastique ou thermodurcissable et permettant d'apporter une solution originale à l'ensemble des exigences évoquées dans les 20 paragraphes qui précèdent. [0012] Le panneau structurel de hayon de véhicule selon l'invention est monté mobile en rotation par l'intermédiaire d'une ou plusieurs charnières sur un segment de toit formant partie de la carrosserie dudit véhicule. Ce panneau structurel de hayon comprend au moins un montant latéral sur lequel est rapportée une vitre arrière, le montant constituant un profilé 25 à section transversale ouverte vers l'arrière en forme générale de U formant une concavité ouverte vers l'arrière comportant une première paroi et une deuxième paroi, se rejoignant au niveau d'une base. [0013] Le panneau structurel hayon se caractérise en ce que, une droite appartenant à un plan sectionnel quelconque définissant une section droite dudit montant et tangente 30 en un point quelconque à la première paroi fait un premier angle, orienté vers la partie transversale externe du véhicule, avec une droite médiane définie par la section dudit plan sectionnel avec le plan médian du véhicule, compris entre une valeur non nulle et une valeur inférieure à la valeur d'un deuxième angle, orienté vers la partie transversale externe du véhicule, et formé entre la droite médiane et une droite directrice appartenant au plan 35 sectionnel, et en ce qu'une droite tangente en un point quelconque à la deuxième paroi et 3 appartenant audit plan sectionnel fait avec la droite médiane un troisième angle, orienté vers la partie transversale externe du véhicule, dont la valeur est comprise entre la valeur du deuxième angle et 900 . [0014] Cet arrangement particulier permet, d'augmenter le champ de rétrovision, tout 5 en proposant, comme on le verra par la suite, de disposer la portée du joint d'étanchéité et la piste de collage dans un encombrement contraint et prédéfini, tout en préservant la rigidité mécanique du hayon. [0015] Moyennant une adaptation du mécanisme de démoulage, il permet également de procéder à la fabrication du panneau structurel de hayon par moulage, de sorte que 10 l'ensemble des parties du panneau structurel de hayon sont venues de matière. La droite directrice de la cavité ouverte, est une droite appartenant au plan sectionnel du montant et qui est située dans la cavité, entre les deux parois dudit montant. Elle représente sensiblement la direction du mouvement des pièces de moule destinées à former la partie interne de la cavité du montant. 15 [0016] On appelle ici champ de rétrovision la portion d'espace extérieur visible latéralement au travers de la lunette par le conducteur. Ce champ est limité par l'espacement entre les montants du panneau structurel de hayon et forme donc un angle de vue vers l'arrière du véhicule, depuis les yeux du conducteur ou depuis le rétroviseur central. On peut ainsi caractériser ce champ par l'angle formé avec la direction longitudinale 20 du véhicule par une droite passant par un rétroviseur avant et tangente au montant en un point le plus proche du plan médian du véhicule. [0017] Le panneau structurel de hayon selon l'invention peut comprendre isolément, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes : 25 La droite directrice et la droite médiane appartenant à un plan sectionnel quelconque du montant forment un deuxième angle constant. L'enveloppe des droites directrices forme un plan. Le premier angle est supérieur à un angle de rétrovision formé par l'intersection avec le plan sectionnel d'un plan vertical passant par un rétroviseur avant et tangent en 30 un point à la section droite du montant le plus proche du plan médian du véhicule. La deuxième paroi comprend un premier décrochement orienté selon la direction transversale dont la face avant forme une portée d'étanchéité destinée à être mise en appui avec un joint d'étanchéité disposé sur la carrosserie du véhicule. Une extrémité de la deuxième paroi comprend un deuxième décrochement orienté 35 selon la direction transversale vers l'extérieur du véhicule, dont la face arrière forme une 4 piste de collage destinée à recevoir la vitre arrière. La deuxième paroi comporte une ou plusieurs nervures internes sensiblement parallèles à la droite directrice. Un insert est disposé à l'extrémité arrière de la deuxième paroi entre une nervure 5 interne et la paroi interne de la deuxième paroi, ledit insert étant configuré pour supporter une piste de collage destinée à recevoir la vitre arrière. La piste de collage de l'insert est disposée dans l'ouverture entre les deux parois. L'insert est collé ou soudé. Une ou plusieurs nervures externes sont disposées sur la face externe de la 10 deuxième paroi. La deuxième paroi comporte une nervure externe prolongeant la portée d'étanchéité. Les profilés des montants, comprenant les nervures internes et externes, sont venus de matière avec la partie supérieure et la partie inférieure du hayon, ledit panneau 15 structurel de hayon étant réalisé par moulage d'un matériau thermodurcissable ou thermoplastique. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : 20 La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule comprenant un hayon vu de l'arrière. - La figure 2 est une vue schématique en perspective du panneau structurel de hayon proprement dit. - La figure 3 est une vue schématique dans un plan sectionnel d'une coupe droite 25 selon A-A du montant latéral droit du panneau structurel de hayon selon l'invention. - La figure 4 est une vue schématique d'une coupe droite selon A-A dans un plan sectionnel du montant latéral droit du panneau structurel de hayon illustrant des alternatives de réalisation de l'invention. La figure 4a est une vue de détail de l'insert inscrite dans le médaillon de la figure 4. 30 [0019] La partie arrière du véhicule 1 représentée à la figure 1 permet de visualiser le hayon 2 arrière fermant l'ouverture arrière. [0020] Dans ce qui suit, on considèrera le repère orthonormé XYZ dans lequel l'axe X'X représente l'axe longitudinal orienté de l'arrière vers l'avant du véhicule, l'axe Y'Y 35 représente l'axe transversal du véhicule, l'axe Z'Z représente l'axe vertical orienté du bas vers le haut. Le plan YO, perpendiculaire à l'axe Y'Y correspond au plan médian du véhicule. 5 [0021] Le panneau structurel de hayon 2 comprend une partie supérieure 20 et une partie inférieure 21 reliées entre elles par deux montants latéraux 3. Ces montants sont symétriques par rapport au plan médian YO. Le panneau structurel de hayon 2, encore dénommée doublure, est assimilé ici par extension au hayon lui-même. 5 [0022] La partie supérieure 20 est reliée par des charnières 22 au segment de toit 101 formant partie de la carrosserie 10 du véhicule 1. Une vitre arrière 7 est collée par sa périphérie sur les montants 3 et sur les parties supérieure 20 et inférieure 21 du panneau structurel de hayon 2. [0023] Des actuateurs 6 fixés par des points d'attache 61 et 62 disposés 10 respectivement sur la carrosserie et sur le montant 3 du hayon 2 ont pour objet de soulager les efforts d'ouverture et de fermeture du hayon 2. [0024] La figure 2 illustre le panneau structurel de hayon 2 (i.e. la doublure) seul, formé de la partie supérieure 20 et de la partie inférieure 21, reliées entre elles par les montants 3. [0025] La section droite du montant est contenue dans un plan sectionnel S. Dans le 15 repère du montant la droite médiane aa' représente l'intersection du plan médian YO avec le plan sectionnel S et la droite bb' représente la direction perpendiculaire au plan sectionnel S. La direction transversale YY' reste inchangée. En règle générale, et bien que cette condition ne soit pas nécessaire, on considèrera le cas dans lequel les plans sectionnels en différents points du montant sont parallèles entre eux. On observera ici que la droite bb' 20 n'est pas nécessairement orientée selon la direction générale du montant lorsque, par exemple, la vitre arrière a une forme trapézoïdale et que la largeur de la partie supérieure de la vitre est inférieure à la largeur de la partie inférieure de cette vitre. Par extension, lorsque le montant du panneau structurel de hayon 3 est orienté strictement à la verticale, la direction aa' se confond avec la direction longitudinale XX' du véhicule, et la direction bb' 25 se confond avec la direction verticale ZZ". [0026] La figure 3 illustre dans le plan sectionnel S une section transversale droite selon A-A du montant 3 latéral droit du panneau structurel de hayon 2 représenté à la figure 2. [0027] Le montant comprend une première paroi 31 et une deuxième paroi 32, 30 sensiblement rectilignes, dont deux extrémités se rejoignent au niveau d'une base 34 et dont les deux autres extrémités sont disjointes et définissent une ouverture 33, à la manière d'un U incliné vers la partie latérale externe du véhicule et ouvert vers l'arrière du véhicule. Les deux parois 31 et 32 définissent ensemble un espace intérieur 35. [0028] On définit une droite directrice DD' appartenant au plan sectionnel S et faisant 35 avec la droite médiane aa' un deuxième angle a2, non nul, orienté latéralement vers 6 l'extérieur. La droite directrice DD' passe entre les deux parois 31 et 32, dans le creux du U. A titre indicatif, la valeur de l'angle a2 est en pratique inférieure à 60° (0 REVENDICATIONS1. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) monté mobile en rotation par l'intermédiaire d'une ou plusieurs charnières (22) sur un segment de toit (101) formant partie de la carrosserie (10) dudit véhicule (1), ledit panneau structurel de hayon (2) comprenant au moins un montant latéral (3) sur lequel est rapportée une vitre arrière (7), le montant (3) constituant un profilé à section transversale ouverte en forme générale de U formant une concavité ouverte vers l'arrière du véhicule et comportant une première paroi (31) et une deuxième paroi (32) se rejoignant au niveau d'une base (34), caractérisé en ce que, une droite appartenant à un plan sectionne' (S) quelconque définissant une section droite dudit montant (3) et tangente en un point quelconque à la première paroi (31) fait un premier angle (ai), orienté vers la partie transversale (YY') externe du véhicule, avec une droite médiane (aa') définie par la section dudit plan sectionne! (S) avec un plan médian (YO) du véhicule, compris entre une valeur non nulle et une valeur inférieure à la valeur d'un deuxième angle (a2), orienté vers la partie transversale (YY') externe du véhicule, et formé entre la droite médiane (aa') et une droite directrice (DD') appartenant au plan sectionne! (S), et en ce qu'une droite tangente en un point quelconque à la deuxième paroi (32) et appartenant audit plan sectionne' (S) fait avec la droite médiane (aa') un troisième angle (a3), orienté vers la partie transversale (YY') externe du véhicule, dont la valeur est comprise entre la valeur du deuxième angle (a2) et 90°. 2. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule selon la revendication 1, dans lequel la droite directrice (DD') et la droite médiane (aa') appartenant à un plan sectionne! (S) quelconque du montant forment un deuxième angle (a2) constant. 3. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule selon la revendication 2, dans lequel l'enveloppe des droites directrices (DD') forme un plan. 4. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier angle (ai) est supérieur à un angle de rétrovision (r) formé entre l'intersection avec le plan sectionne! (S) d'un plan vertical passant par un rétroviseur avant (8) et tangent en un point (P) à la section droite du montant (3) le plus proche du plan médian (Y0) du véhicule, et la droite médiane (aa'). 5. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième paroi (32) comprend un premier décrochement (321) orienté selon la direction transversale (YY') dont la face avant (3210) 35 forme une portée d'étanchéité destinée à être mise en appui avec un joint d'étanchéité (102) disposé sur la carrosserie (10, 102) du véhicule. 12 6. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une extrémité de la deuxième paroi (32) comprend un deuxième décrochement (322) orienté selon la direction transversale vers l'extérieur du véhicule, dont la face arrière (3220) forme une piste de collage destinée à recevoir la vitre 5 arrière (7). 7. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième paroi (32) comporte une ou plusieurs nervures internes (324) sensiblement parallèles à la droite directrice (DD'). 8. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon la revendication 7, dans lequel un 10 insert (4) est disposé à l'extrémité arrière de la deuxième paroi (32) entre une nervure interne (324) et la paroi interne de la deuxième paroi (32), ledit insert (4) étant configuré pour supporter une piste de collage (40) destinée à. recevoir la vitre arrière (7). 9. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule selon la revendication 8, dans lequel la piste de collage (40) de l'insert (4) est disposée dans l'ouverture (33) entre les deux parois 15 (31, 32). 10. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel l'insert (4) est collé ou soudé. 11. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une ou plusieurs nervures externes (323) sont 20 disposées sur la face externe (323) de la deuxième paroi (32). 12. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon la revendication 11 prise en combinaison avec la revendication 5, dans lequel la deuxième paroi (32) comporte une nervure externe (323) prolongeant la, portée d'étanchéité (3210). 13. Panneau structurel de hayon (2) de véhicule (1) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, dans lequel les profilés des montants (3), comprenant les nervures internes (324) et externes (324), sont venus de matière avec la partie supérieure (20) et la partie inférieure (21) du panneau structurel de hayon (2), ledit panneau structurel de hayon (2) étant réalisé par moulage d'un matériau thermodurcissable ou thermoplastique.