Brevet FR3099729A1 — publié le 20210212

Description Titre de l'invention : Structure composite à articulation renforcée Domaine technique [0001] L'invention concerne le domaine des structures composites, telles les armatures de siège automobile et concerne plus particulièrement une articulation entre deux telles structures, telle une articulation entre une structure d'assise et une structure de dossier, et le renforcement de cette articulation pour supporter un crash. Technique antérieure [0002] Il est connu de réaliser une structure composite, par exemple pour former une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie sensiblement plane, formant le dossier, et une bordure, disposée en bordure de la partie. La bordure comprend une première zone d'articulation disposée à une extrémité de la bordure selon un premier axe et apte à accueillir un premier insert métallique et une deuxième zone d'articulation disposée à l'autre extrémité de la bordure selon le premier axe et apte à accueillir un deuxième insert métallique, chacun des deux inserts étant apte à accueillir un moyeu, les deux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe afin de permettre de réaliser une articulation de la structure relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe. [0003] Lc problème que rencontre une telle structure composite est la résistance au(x) test(s) de crash. Pour un siège automobile, le premier axe est disposé selon un axe Y transverse au véhicule, l'assise est sensiblement horizontale, dans un plan XY, et le dossier est articulé entre une position de service où il est sensiblement vertical, dans un plan YZ et une position de rangement où il est replié vers l'avant contre l'assise, dans un plan XY. La direction principale de choc prévisible est selon l'axe X du véhicule, depuis l'arrière. Un tel choc est indicatif d'un contenu de la malle arrière venant percuter l'arrière du siège. Résumé de l'invention 100041 Afin de renforcer une telle structure composite l'invention met en oeuvre plusieurs moyens complémentaires. 100051 L'invention a pour objet une structure composite, telle une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie sensiblement plane et une bordure, disposée en bordure de la partie et comprenant une première zone d'articulation disposée à une extrémité de la bordure selon un premier axe et apte à accueillir un premier insert métallique et une deuxième zone d'articulation disposée à l'autre extrémité de la bordure selon le premier axe et apte à accueillir un deuxième insert métallique symétrique du premier insert, chacun des deux inserts étant apte à accueillir un 2 moyeu, les cieux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe afin de permettre de réaliser une articulation de la structure relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe, où un insert comprend une base sensiblement plane, disposée perpendiculairement au premier axe et comprenant, sensiblement en son centre, un perçage apte à accueillir un moyeu, une première aile sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base et une deuxième aile sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base et à la première aile. [0006] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : - la première aile est disposée parallèlement au plan de la partie et s'étend perpendiculairement de la périphérie de la hase vers l'intérieur de la structure, - la deuxième aile s'étend perpendiculairement de la périphérie de la hase vers l'extérieur de la structure, - la structure comprend encore au moins un organo (préimpégné de fibres continues et de thermoplastique) disposé sur une surface externe de la bordure sensiblement parallèle au plan de la partie, préférentiellement longitudinalement selon le premier axe et encore préférentiellement sur la surface opposée à une direction de choc prévisible, où la première aile est disposée entre l'organo et la surface, - la face de la première aile en regard de l'organo comprend une texture et/ou des protubérances, - une face de la base et/ou de la première aile etlou de la deuxième aile comprend une texture, préférentiellement réalisée par usinage au laser, - une face de la base et/ou de la première aile etlou de la deuxième aile comprend au moins un trou, apte à laisser passer un thermoplastique de surmoulage armé de fibres coupées. [0007] Dans un deuxième aspect de l'invention, un siège comprenant une telle structure. [0008] Dans un troisième aspect de l'invention, un véhicule comprenant un tel siège. Brève description des dessins [0009] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : [0010] [fig.1] montre, en vue perspective, une structure composite selon l'invention, [0011] [fig.2] montre, selon une autre vue perspective, la structure de la figure 1, [0012] [fig.3] montre, en vue de profil partielle coupée, la structure de la figure 1, [0013] [fig.4] montre, en vue de dessus sectionnelle, la structure de la figure 1, [0014] [fig.5] montre, en vue perspective, un insert métallique, [0015] [fig.6] montre en vue perspective, l'insert métallique de la figure 5 en position dans la structure. 3 Description des modes de réalisation [0016] En référence à la figure 1, la structure 1 composite, ici une armature pour un dossier de siège automobile, comprend une partie 2, couvrant toute la partie droite, sensiblement plane et une bordure 3, couvrant une partie aussi large que haute autour de l'axe A. La bordure 3 est disposée en bordure, soit sur un des bords, par exemple ici un petit bord, de la partie 2. La bordure 3 peut, selon l'axe A, être découpée en une première zone d'articulation 4, couvrant la portion de la bordure 3, disposée, selon l'axe A, à une extrémité de la bordure 3, ici l'extrémité gauche dans le plan de la figure. Cette première zone d'articulation 4 est conformée pour accueillir un premier insert métallique 11 apte à accueillir un moyeu (non représenté) d'axe confondu avec l'axe A. La bordure 3 peut encore être découpée en und deuxième zone d'articulation 6, couvrant la portion de la bordure 3, disposée, selon l'axe A, à l'autre extrémité de la bordure 3, ici l'extrémité droite dans le plan de la figure. Cette deuxième zone d'articulation 6 est conformée pour accueillir un deuxième insert métallique 12, avantageusement symétrique du premier insert 11 relativement à un plan perpendiculaire à l'axe A, apte à accueillir un moyeu (non représenté) d'axe confondu avec l'axe A et coaxial avec le premier moyeu. Les doux moyeux sont coaxialcment alignés entre eux et sur l'axe A afin de permettre de réaliser une articulation de la structure 1 relativement à une autre structure (non représentée), telle und assise, autour de Faxe A. [0017] Une zone de renfort 5 relie les deux zones d'articulation 4, 6. [0018] Selon une caractéristique, plus particulièrement visible à la figure 5, un insert 11, 12 comprend une base 13 sensiblement plane, disposée, comme plus particulièrement visible à la figure 6, perpendiculairement au premier axe A. La hase 13 comprend, sensiblement en son centre, un perçage 16 apte à accueillir un moyeu. L'insert 11, 12 comprend encore une première aile 14 sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base 13 et une deuxième aile 15 sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base 13 et à la première aile 14. L'insert 11, 12 présente ainsi une forme tridimensionnelle et ses trois plans perpendiculaires permettent, après noyagc de l'insert 11, 12 métallique dans le thermoplastique de la structure 1, d'offrir un ancrage très solide et ainsi une bonne résistance à un effort de crash. [0019] Selon une autre caractéristique, la première aile 14 est disposée parallèlement au plan de la partie 2. Elle commence à la périphérie de la base 13 et s'étend perpendiculairement de la périphérie de la base 13 vers l'intérieur de la structure 1, soit en direction de l'autre insert métallique 11, 12. La première aile 14 peut ainsi avantageusement être réalisée de matière avec la base 13 par pliage. [0020] Selon une autre caractéristique, la deuxième aile 15 commence à la périphérie de la base 13 et s'étend perpendiculairement de la périphérie de la base 13 vers l'extérieur de la structure 1. La deuxième aile 15 peut ainsi avantageusement être réalisée de matière avec la hase 13 par pliage. [0021] Selon une autre caractéristique, la structure 1 comprend encore au moins un premier organo 8 disposé sur une surface 10 externe de la hordure 3, sensiblement parallèle à un plan contenant le premier axe A et le deuxième axe B, soit le plan de la partie 2. Cet organo 8 est préférentiellement disposé longitudinalement selon le premier axe A, sur la longueur de la bordure 3. [0022] Selon une autre caractéristique, la première aile 14 est disposée entre l'organe 8 et la surface 10. Ceci permet d'assurer une continuité de renforcement. L'organe 8 assure un renforcement de la bordure 3. La superposition de la première aile 14 et de l'organo 8 permet de lier la hordure 3 et l'insert métallique 11, 12 afin d'offrir un renfort global à la structure 1. [0023] La surface 10 est préférentiellement la surface opposée à une direction de choc prévisible C, tel que plus particulièrement visible à la figure 3. Un choc selon la direction C sur une surface de la bordure 3 conduit à des contraintes de traction sur la surface 10 opposée. Aussi, un organo 8, qui apporte principalement une résistance en traction, est ici particulièrement adapté, sur la surface 10 opposée au choc C. [0024] Selon une autre caractéristique, la face de la première aile 4 en regard de l'organo comprend une texture et/ou des protubérances, tels des picots. Ceci permet d'augmenter la force d'assemblage entre l'insert métallique 11, 12 et l'organo 8. [0025] Selon une autre caractéristique, une face de la base 13 et/ou de la première aile 14 et/ ou de la deuxième aile 15 comprend une texture, préférentiellement réalisée par usinage au laser. Ceci permet d'augmenter l'adhérence du thermoplastique sur la face et ainsi contribuer à augmenter la résistance de la structure 1. [0026] Selon une autre caractéristique, une face de la base 13 et/ou de la première aile 14 et/ ou de la deuxième aile 15 comprend au moins un trou 17, apte à laisser passer un thermoplastique de surmoulage, en fusion, durant le moulage, ce thermoplastique étant aimé de fibres coupées. Ceci permet d'augmenter l'ancrage du thermoplastique avec la face et ainsi contribuer à augmenter la résistance de la structure 1. [0027] De manière connue, un organo 8, 9 ou insert en thermoplastique renforcé de fibres continues ou CFRT (de l'anglais « Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic ») est une pièce composite à matrice thermoplastique aimée de fibres continues, avantageusement tissées, de manière à former un ou plusieurs tapis. Cet organo est préfabriqué, soit réalisé préalablement au moulage de la structure 1. Il peut être structure préformé ou être réalisé à plat. Il est ensuite inséré, de préférence à chaud afin d'être malléable, dans le moule de réalisation de la structure 1 afin de pouvoir se conformer et épouser la surface du moule. [0028] De même, les inserts métalliques 11, 12 sont placés dans le moule avant injection de thermoplastique. Le reste de la composite 1 est ensuite réalisé en injectant dans le moule, contre ou autour du ou des organos 8, 9, et du ou des inserts métalliques 11, 12, un thermoplastique « classique », en ce qu'il est armé de fibres coupées. [0029] Selon une autre caractéristique, les fibres, tant celles du thermoplastique classique que celles des organos 8, 9, sont préférentiellement des fibres de verre. [0030] Le thermoplastique, tant celui classique que celui des organos 8, 9, peut être tout thermoplastique tel que PA6, PA66, PP, PET, PPS, PPA, [0031] L'invention concerne encore un siège d'automobile comprenant au moins une telle structure 1 composite. [0032] L'invention concerne encore un véhicule comprenant au moins un tel siège. [0033] L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Liste des signes de référence [0034] 1 : structure composite, [0035] 2 : partie, [0036] 3 : bordure, [0037] 4 : première zone d'articulation, [0038] 5 : zone de renfort, [0039] 6 : deuxième zone d'articulation, [0040] 7 : nervure, [0041] 8, 9 : organo, [0042] 10 : surface externe, [0043] 11, 12 : insert métallique, [0044] 13 : hase, [0045] 14 : première aile, [0046] 15 : deuxième aile, [0047] 16 : perçage, [0048] 17 : trou. 6 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSStructure (1) composite, telle une armature pour un dossier de siège automobile, comprenant une partie (2) sensiblement plane et une bordure (3), disposée en bordure de la partie (2) et comprenant une première zone d'articulation (4) disposée à une extrémité de la bordure (3) selon un premier axe (A) et apte à accueillir un premier insert (11) métallique et une deuxième zone d'articulation (6) disposée à l'autre extrémité de la bordure (3) selon le premier axe (A) et apte à accueillir un deuxième insert (12) métallique symétrique du premier insert (11), chacun des deux inserts (11, 12) étant apte à accueillir un moyeu, les deux moyeux étant coaxiaux selon le premier axe (A) afin de permettre de réaliser une articulation de la structure (1) relativement à une autre structure, telle une assise, autour du premier axe (A), caractérisée en ce qu' un insert (11, 12) comprend une base (13) sensiblement plane, disposée perpendiculairement au premier axe (A) et comprenant, sensiblement en son centre, un perçage (16) apte à accueillir un moyeu, une première aile (14) sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base (13) et une deuxième aile (15) sensiblement plane disposée perpendiculairement à la base (13) et à la première aile (14). Structure (1) selon la revendication 1, où la première aile (14) est disposée parallèlement au plan de la partie (2) et s'étend perpendiculairement de la périphérie de la base (13) vers l'intérieur de la structure (1). Structure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, où la deuxième aile (15) s'étend perpendiculairement de la périphérie de la base (13) vers l'extérieur de la structure (1). Structure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant encore au moins un organo (8) disposé sur une surface (10) externe de la bordure (3) sensiblement parallèle au plan de la partie (2), préférentiellement longitudinalement selon le premier axe (A) et encore préférentiellement sur la surface (10) opposée à une direction de choc prévisible (C), où la première aile (14) est disposée entre l'organo (8) et la surface (10), l'organo (8) étant un insert en thermoplastique renforcé de fibres continues. Structure (1) selon la revendication 4, où la face de la première aile (14) en regard de l'organo (8) comprend une texture et/ou des protubérances. Structure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où une 7 [Revendication 7] face de la base (13) et/ou de la première aile (14) et/ou de la deuxième aile (15) comprend une texture, préférentiellement réalisée par usinage au laser. [Revendication 8] [Revendication 9] Structure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, où une face de la base (13) et/ou de la première aile (14) et/ou de la deuxième aile (15) comprend au moins un trou (17), apte à laisser passer un thermoplastique de surmoulage armé de fibres coupées. Siège comprenant une structure (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. Véhicule comprenant au moins un siège selon la revendication précédente.