Brevet FR3105108A1 — publié le 20210625

[L’invention concerne un dispositif d’étanchéité pour un composant de véhicule, comportant un élément d’étanchéité (2) constitué d’une semelle (21) de fixation et d’une portion d’étanchéité (22) s’étendant en saillie hors de la semelle de fixation de telle sorte que la portion d’étanchéité est de section fermée, caractérisé en ce qu’il comprend un insert de fixation s’étendant le long de l’élément d’étanchéité, notamment au niveau d’une zone courbe, un tel insert comportant une bande d’interfaçage apte à plaquer la semelle (21) contre le composant, un moyen de fixation s’étendant au travers d’au moins une ouverture traversant la semelle. L’invention a aussi trait à un procédé d’assemblage du dispositif d’étanchéité. Elle concerne aussi un véhicule comprenant un tel dispositif d’étanchéité et/ou réalisé par un tel procédé. Figure pour l’abrégé : Figure 10] Dispositif de fixation d’un élément d’étanchéité à un composant de véhicule La présente invention concerne un joint d’étanchéité pour la fixation à un composant de véhicule, en particulier un châssis d'une porte. Dans le cadre de la fabrication des véhicules, notamment des automobiles, chaque composant est adapté à l’environnement dans lequel il s’intègre, ce qui est notamment le cas d’un composant de type ouvrant qui est adapté aux éléments de caisse du véhicule de sorte qu’en position de fermeture de l’ouvrant, il existe un jeu entre le contour de l’ouvrant et une porte adjacente ou un élément fixe de carrosserie, telle qu’une aile avant, une aile arrière, un brancard de toit, un montant vertical, une custode arrière ou un montant de baie du véhicule automobile, par exemple. En raison des propriétés des matériaux utilisés à la fabrication de l’ouvrant et de la caisse, mais aussi des tolérances de fabrication et d’assemblage, le jeu entre l’ouvrant et certains des composants du véhicule peut varier. Quel que soit ce jeu, il convient le de rendre étanche en positionnant un élément d’étanchéité conçu pour assurer une étanchéité à l’eau, à la poussière tout en assurant une isolation acoustique. La conception des véhicules actuels met fortement en avant le style du véhicule de telle sorte qu’il arrive parfois que le contour de l’ouvrant ou du composant au regard duquel l’ouvrant est positionné, présente des courbures particulièrement contraignantes qui peuvent dégrader l’aspect qualitatif de l’assemblage de l’élément d’étanchéité sur le composant de la caisse. Il a en effet été remarqué une tendance au flottement de certains assemblages notamment au niveau de la semelle de l’élément d’étanchéité qui permet la fixation de l’élément d’étanchéité au composant. Ce manque de plaquage de la semelle en appui contre le composant vient pour partie d’une zone de courbure pouvant présenter deux rayons de courbures selon deux plans distincts. Un joint de profil tubulaire est connu pour pallier les variations de jeu. Un joint tubulaire comprend une semelle sensiblement plane s’étendant sensiblement le long de la portion tubulaire du joint, notamment de manière sensiblement parallèle. Outre une dégradation de l’aspect qualitatif d’un tel assemblage flottant, une absence de plaquage localisé de la semelle contre le composant peut engendrer comme inconvénient une déformation de l’élément d’étanchéité qui conduit dans le temps à une rupture locale de l’étanchéité recherchée. Une telle déformation peut être à l’origine d’un endommagement irréversible de l’élément d’étanchéité, notamment du profil tubulaire. L’objet de la présente invention est donc de proposer un élément d'étanchéité, qui peut être rapidement et facilement assemblé sur un composant de véhicule à moteur, en particulier un cadre de porte, tout en maintenant un plaquage continue de la semelle du joint d’étanchéité contre le composant. Selon l'invention, ce but est atteint dans le cas d’un dispositif d’étanchéité pour un composant de véhicule, comportant un élément d’étanchéité constitué d’une semelle de fixation et d’une portion d’étanchéité s’étendant en saillie hors de la semelle de fixation de telle sorte que la portion d’étanchéité est de section fermée. Pour se faire, le dispositif d’étanchéité comprend un insert de fixation s’étendant le long de l’élément d’étanchéité, notamment au niveau d’une zone courbe, un tel insert comportant une bande d’interfaçage apte à plaquer la semelle contre le composant, un moyen de fixation s’étendant au travers d’au moins une ouverture traversant la semelle. Selon d’autres avantages, le dispositif d’étanchéité peut comprendre au moins l’une des caractéristiques suivantes : - ledit moyen de fixation comprend au moins un élément de fixation rapide s’étendant en saillie hors de la semelle afin de rendre apte la fixation de l’élément d’étanchéité au composant, l’élément de fixation rapide étant notamment un clip ; - ledit moyen de fixation comprend au moins un ergot de maintien de la semelle, notamment de maintien radial de la semelle sur l’insert de fixation ; - il comprend des ergots et des éléments de fixation rapide disposés le long de la semelle de manière sensiblement homogène de telle sorte que la distance entre un ergot et l’un des éléments de fixation rapide soit sensiblement identique à la distance entre ce même ergot et un autre des éléments de fixation rapide ; - l’insert de fixation comprend au niveau de chacune de ses extrémités libres un moyen de fixation ; - la semelle comprend des ouvertures réparties de manière régulière le long de l’élément d’étanchéité, notamment au niveau d’une portion courbée de l’élément d’étanchéité ; - la portion d’étanchéité comporte une extrémité libre qui est transversalement opposée à la charnière de la semelle, l’extrémité libre comportant une butée d’écartement assujettie à l’épaisseur de l’insertde fixation ; - la butée d’écartement est d’épaisseur tout au moins égale à l’épaisseur de la bande d’interfaçage de l’insert de fixation ; - l’insert de fixation est réalisé en matière plastique, notamment du polypropylène chargé en fibre de verre, ayant notamment 30% en charge de fibre de verre, dont l’acronyme est PP-GF30, ou un polyamide, notamment du PA 6.6, ou un polyacétal d’acronyme POM ; - l’élément d’étanchéité est réalisé par co-extrusion de caoutchouc, notamment en EPDM, notamment une semelle de fixation réalisée en EPDM Compact et une portion d’étanchéité réalisée en EPDM Cellulaire ; - l’élément d’étanchéité comporte une charnière rendant apte l’articulation de la portion d’étanchéité par rapport à la semelle, notamment une rotation autour d’un axe longitudinal entre une position de fermeture et une position d’entrebaillement dans laquelle ledit insert de fixation peut être inséré dans un logement de l’élément d’étanchéité. L’invention a aussi trait à un procédé d’assemblage d’un dispositif d’étanchéité ayant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de fabrication et/ou d’approvisionnement d’un élément d’étanchéité, une étape d’assemblage d’un insert de fixation à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, une étape de positionnement de l’élément d’étanchéité sur le composant du véhicule suivie d’une étape de fixation par clippage de l’insert de fixation sur le composant, notamment un cadre de porte du véhicule. De manière particulière, l’étape d’assemble consiste à faire pivoter la portion d’étanchéité ce qui engendre un changement de configuration de la semelle d’une position de fermeture vers une position d’entrebaillement rendant apte l’accès à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, notamment à un logement situé à l’intérieur de la semelle. De manière encore particulière, le postionnement de l’insert de fixation dans l’élément d’étanchéité engendre le positionnement en concomittance d’au moins un ergot de maintien au travers d’une ouverture de la semelle et d’au moins un élément de fixation rapide de l’insert de fixation au travers d’une ouverture adjacente de la semelle. L’invention concerne aussi un véhicule, notamment une automobile, caractérisée en ce qu’elle comprend le dispositif d’étanchéité susmentionné, ou qu’il est réalisé par le procédé décrit précédemment. L’objet de l’invention, notamment ses avantages, sera décrit plus en détails sur la base d'un exemple de réalisation, donné à titre nullement limitatif, illustré schématiquement sur les dessins suivants. La figure 1 représente de l’intérieur un composant d’un véhicule automobile, à savoir une porte avant comportant un dispositif d’étanchéité selon l’invention. La figure 2 représente un agrandissement de l’élément d’étanchéité de la figure 1, notamment une portion courbée, selon l’invention. La figure 3 représente une section en coupe I-I de l’élément d’étanchéité de la figure 2. La figure 4 représente une section en coupe II-II de l’élément d’étanchéité de la figure 2. La figure 5 représente une section en coupe III-III de l’élément d’étanchéité de la figure 2. La figure 2 représente un insert de fixation permettant d’assembler l’élément d’étanchéité de la figure 2 sur un composant, selon l’invention. La figure 7 représente une section en coupe IV-IV de l’insert de fixation de la figure 6. La figure 8 représente une section en coupe V-V de l’insert de fixation de la figure 6. La figure 9 représente une section en coupe VI-VI de l’insert de fixation de la figure 6. La figure 10 représente l’assemblage de l’insert de fixation de la figure 6 à l’élément d’étanchéité de la figure 2, selon l’invention. La figure 11 représente une section en coupe VII-VII de l’assemblage selon la figure 6. La figure 12 représente une section en coupe VIII-VIII de l’assemblage selon la figure 6. La figure 13 représente une section en coupe IX-IX de l’assemblage selon la figure 6. La direction selon laquelle un véhicule automobile se déplace en ligne droite est définie comme étant la direction longitudinale X. Par convention, la direction perpendiculaire à la direction longitudinale, située dans un plan parallèle au sol, est nommée direction transversale Y. La troisième direction, perpendiculaire aux deux autres, est nommée direction verticale Z. Ainsi, on utilise un repère direct XYZ dans lequel X est la direction longitudinale dans le sens arrière-avant du véhicule, donc dirigée vers l’avant, Y est la direction transversale dirigée vers la droite et Z est la direction verticale dirigée vers le haut. Le sens avant correspond au sens dans lequel le véhicule automobile se déplace habituellement dans la direction longitudinale et est opposé au sens arrière. La figure 1 montre une vue latérale schématique d'un composant de véhicule, notamment d’une automobile, qui comprend un dispositif d’étanchéité. Le composant est une porte latérale, notamment une porte latérale avant, sachant qu’il pourrait aussi être un autre ouvrant, telle qu’une porte latérale arrière, un hayon de coffre ou bien un couvercle de coffre. Le composant pourrait aussi être une pièce de carrosserie qui comprend une zone destinée à la fixation d’un élément d’étanchéité. A titre d’exemple, le composant acceuillant le dispositif d’étanchéité de l’invention pourrait être un montant de baie, un brancard de toit, une custode arrière, une aile avant ou arrière dont au moins une portion serait destinée à venir à proximité d’une pièce mobile qu’il conviendrait d’étancher par la présence d’un dispositif d’étanchéité. Quelle que soit la topologie même du composant considéré, tout ou partie de son contour comprend une zone courbe formant une piste de liaison sur laquelle est monté l’élément d’étanchéité du dispositif d’étanchéité. Par zone courbe, il faut ainsi entendre une zone du composant dont le vecteur surfacique s’étend dans plusieurs directions du repère XYZ associé au véhicule, notamment deux directions. Sur la figure 1, le composant 1 est une porte avant réalisée par emboutissage permettant une mise en forme d’un caisson de porte qui comporte une zone courbe 26 adjacente à des portions sensiblement rectiligne 27. La zone courbe 26 reçoit un élément d’étanchéité 2 qui se compose d’une semelle 21 et d’une portion d’étanchéité 22 qui peut être préférentiellement de type tubulaire, comme cela est notamment rendu visible sur la figure 3, la figure 4 et la figure 5. L’élément d’étanchéité 2 est réalisé par extrusion selon un principe de co-extrusion de matières, à savoir du caoutchouc tel qu’un EPDM Cellulaire pour la portion d’étanchéité 22, notamment un autre caoutchouc tel qu’un EPDM Compact pour la semelle 21. Ainsi la dureté de la portion d’étanchéité 22 peut être différente à celle de la semelle 21, qui par sa fonction se doit d’être plus rigide. Selon une variante de réalisation, l’élément d‘étanchéité 2 peut être réalisé dans une même matière, préférentiellement un EPDM Cellulaire. La semelle 21 présente une section transversale sensiblement en U, en ce sens qu’elle présente deux branches parallèles reliées l’une à l’autre par une charnière 23. L’une des branches est une branche intérieure, tandis que l’autre des branches est une branche extérieure qui est destinée à venir en appui contre le composant. La charnière 23 permet à la semelle 21 de passer d’une position de fermeture à une position d’entrebâillement non représentée dans laquelle les branches intérieure et extérieure sont inclinées l’une par rapport à l’autre afin de faciliter l’accès à un logement 29 qu’elles délimitent. La branche intérieure a une longueur inférieure à la branche extérieure de telle sorte que la partie d’extrémité libre de la branche extérieure comprend un palier contre lequel une butée 28 de la portion d’étanchéité 22 est apte à venir en appui, en position de position de fermeture de la semelle 21, telle que cela est représenté la figure 3 par exemple. Du fait de la présence de la charnière 23, la semelle 21 est apte à prendre une position d’entrebâillement non représentée qui est toutefois nécessaire pour le montage d’un insert 3 de fixation à l’intérieur de l’élément d’étanchéité 2. L’insert de fixation 3 sera par la suite détaillé en référence à la figure 6 notamment. La portion d’étanchéité 23 a une section sensiblement tubulaire tout en étant formée pour partie par la branche intérieure de la semelle 21. La portion d’étanchéité 23 est de section sensiblement en arc de cercle en s’étendant de la charnière 23 vers l’extrémité libre de la branche intérieure à laquelle elle est rendue solidaire. La butée 28 est en saillie hors de la branche intérieure de telle sorte qu’elle forme une nervure s’étendant le long de l’élément d’étanchéité 2. La branche extérieure comprend des ouvertures cylindriques qui sont destinées à recevoir l’insert de fixation 3, notamment des parties saillantes formant des moyens de fixation. L’insert de fixation 3 se compose d’une bande d’interfaçage 31, notamment courbée sensiblement à l’identique de la zone de courbure du composant contre laquelle la semelle 21 est destinée à venir en appui. La bande d’interfaçage 31 comprend un moyen de fixation 32, 33 qui sont apte s’étendre au travers des ouvertures 24, 25 de la semelle 21. Les ouvertures 24, 25 pratiquées dans la semelle 21 sont conformées selon le type de moyen de fixation traversant l’ouverture considérée. A titre d’exemple, le moyen de fixation peut être du type d’un ergot 32 de maintien rendant notamment apte la fixation radiale de la semelle 21 par rapport à l’insert de fixation 3. Dans ce cas, l’ergot 32 de maintien comprend une partie sommitale formée pour partie de la bande d’interfaçage 31 et d’une tige cylindrique perpendiculaire à l’extrémité de laquelle se trouve une colerette 34 de retenue axiale. L’écart entre la bande d’interfaçage 31 et la colerette 34 est approximativement égale à l’épaiseur de la branche extérieure de la semelle 21 de sorte à rendre apte le montage de la figure 11. A titre d’exemple, le moyen de fixation peut être du type d’un élément de fixation rapide 33, tel que par exemple un clip comportant en partie sommitale la bande d’interfaçage 31 et d’une tige déformable à la base de laquelle est ménagée une rainure périphérique dont l’épaisseur est sensiblement égale à celle de la branche extérieure de la semelle 21, de sorte à rendre apte le montage de la figure 13. Le montage de la bande d’interfaçage 31 à l’intérieur de l’élément d’étanchéité 2 consiste en un placement de la bande d’interfaçage 31 dans le logement 29, comme cela est rendu visible sur la figure 12. L’insert 3 de fixation est une pièce unitaire qui comprend une bande d’interfaçage 31 et un moyen de fixation. Préférentiellement, la zone courbée 26 comprend un élément de fixation rapide 33. Le moyen de fixation est selon un mode de réalisation, une alternance d’éléments de fixation rapides 33 et d’ergots de maintien 32. Cette alternance peut être de manière homogène en ce sens que les ergots 32 et les éléments de fixation rapide 33 sont disposés le long de la semelle de manière sensiblement homogène de telle sorte que la distance entre un ergot et l’un des éléments de fixation rapide soit sensiblement identique à la distance entre ce même ergot et un autre des éléments de fixation rapide qui lui est directement adjacent. Sur la figure 6, l’insert 3 de fixation comprend un nombre identique d’éléments de fixation rapide 33 et d’ergots 32, respectivement au nombre de trois. L’insert 3 de fixation comportant ainsi plusieurs moyens de fixation permettant de plaquer la semelle 21 préférentiellement sur toute la longueur de la zone courbée 26. peut comprendre des portions sensiblement linéaires 27 bordant une zone courbée 26 comme cela est visible sur le figure 6. Dans ce qui suit, il est décrit le procédé d’assemblage d’un dispositif d’étanchéité à un composant d’un véhicule. Le procédé comprend une étape de fabrication et/ou d’approvisionnement d’un élément d’étanchéité, suivi d’une étape d’assemblage d’un insert de fixation à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, et d’une étape de positionnement de l’élément d’étanchéité ainsi consituté sur le composant du véhicule. L’étape de positionnement de l’élément d’étanchéité 2 comportant l’insert de fixation 3 est suivie d’une étape de fixation par clippage de l’insert 3 sur le composant, notamment un cadre de porte du véhicule comportant des trous destinés à la fixation par clippage de l’élément d’étanchéité. La présence de la bande d’interfaçage 31 à l’intérieur de la semelle 21 permet d’obtenir un plaquage continue de la semelle contre le composant. Pour réaliser l’assemblage de l’insert 3 de fixation et de l’élément d’étanchéité 2, un effort est exercé sur l’élément d’étanchéité 2 de telle sorte qu’il est généré un pivotement de la portion d’étanchéité 23, ce qui engendre un changemement de configuration de la semelle de fixation d’une position de fermeture vers une position d’entrebaillement. Les extrémités libres des rendant apte l’accès à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, notamment à un logement 29 situé à l’intérieur de la semelle. De manière avantageuse, le procédé d’assemblage consiste en un postionnement de l’insert 3 de fixation dans l’élément d’étanchéité 2 qui s’effectue selon un positionnement en concomitance d’au moins un ergot 32 de maintien au travers d’une ouverture 24 de la semelle et d’au moins un élément de fixation rapide 33 de l’insert de fixation au travers d’une ouverture 25 adjacente de la semelle. De manière avantageuse, le dispositif d’étanchéité selon l’invention permet de pallier tout problème d’étanchéité dû à un positionnement baillant de la semelle contre un composant ayant une conformation complexe, tout du moins avec des courbures qui nécessiteraient soit un ajout considérable de clip de fixation localisé dans une zone de courbure, ce qui tendrait à affaiblir tant l’élément d’étanchéité que le composant, du fait d’un nombre croissant d’ouvertures pour la fixation par clippage. La solution consistant en l’ajout d’un insert de fixation dans un élément d’étanchéité permet de répondre aux problèmes de fixation d’un élément d’étanchéité ayant notamment une section tubulaire, sur une zone courbée d’un composant qui soit simple dans sa mise en œuvre et peu couteuse. Dispositif d’étanchéité pour un composant (1) de véhicule, comportant un élément d’étanchéité (2) constitué d’une semelle (21) de fixation et d’une portion d’étanchéité (22) s’étendant en saillie hors de la semelle de fixation de telle sorte que la portion d’étanchéité est de section fermée, caractérisé en ce qu’il comprend un insert (3) de fixation s’étendant le long de l’élément d’étanchéité, notamment au niveau d’une zone courbe, un tel insert comportant une bande d’interfaçage (31) apte à plaquer la semelle (21) contre le composant, un moyen de fixation (32, 33) s’étendant au travers d’au moins une ouverture traversant la semelle. Dispositif selon la revendications précédente, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation (32, 33) comprend au moins un élément de fixation rapide (33) s’étendant en saillie hors de la semelle (21) afin de rendre apte la fixation de l’élément d’étanchéité (2) au composant (1), l’élément de fixation rapide (33) étant notamment un clip. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation (32, 33) comprend au moins un ergot (32) de maintien de la semelle, notamment de maintien radial de la semelle sur l’insert de fixation (3). Dispositif selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, caractérisé en ce qu’il comprend des ergots (32) et des éléments de fixation rapide (33) disposés le long de la semelle de manière sensiblement homogène de telle sorte que la distance entre un ergot et l’un des éléments de fixation rapide soit sensiblement identique à la distance entre ce même ergot et un autre des éléments de fixation rapide. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’insert de fixation (3) comprend au niveau de chacune de ses extrémités libres un moyen de fixation (32, 33). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la semelle (21) comprend des ouvertures (24, 25) réparties de manière régulière le long de l’élément d’étanchéité (2), notamment au niveau d’une portion courbée (26) de l’élément d’étanchéité (2). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d’étanchéité (22) comporte une extrémité libre qui est transversalement opposée à la charnière (23) de la semelle, l’extrémité libre comportant une butée d’écartement (28) assujettie à l’épaisseur de l’insert (3) de fixation. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la butée d’écartement est d’épaisseur tout au moins égale à l’épaisseur de la bande d’interfaçage (31) de l’insert de fixation (3). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’insert de fixation (3) est réalisé en matière plastique, notamment du polypropylène chargé en fibre de verre ou du polyamide ou du polyacétal. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément d’étanchéité (2) est réalisé par une co-extrusion de caoutchouc, notamment une semelle (21) de fixation réalisée en EPDM Compact et une portion d’étanchéité (22) réalisée en EPDM Cellulaire. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément d’étanchéité comporte une charnière (23) rendant apte l’articulation de la portion d’étanchéité (22) par rapport à la semelle (21), notamment une rotation autour d’un axe longitudinal entre une position de fermeture et une position d’entrebaillement dans laquelle ledit insert de fixation (3) peut être inséré dans un logement (29) de l’élément d’étanchéité. Procédé d’assemblage d’un dispositif d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de fabrication et/ou d’approvisionnement d’un élément d’étanchéité (2), une étape d’assemblage d’un insert (3) de fixation à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, une étape de positionnement de l’élément d’étanchéité sur le composant (1) du véhicule suivie d’une étape de fixation par clippage de l’insert (3) de fixation sur le composant, notamment un cadre de porte du véhicule. Procédé d’assemblage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’étape d’assemblage consiste à faire pivoter la portion d’étanchéité (23) ce qui engendre un changement de configuration de la semelle (23) d’une position de fermeture vers une position d’entrebaillement rendant apte l’accès à l’intérieur de l’élément d’étanchéité, notamment à un logement (29) situé à l’intérieur de la semelle. Procédé d’assemblage selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le postionnement de l’insert (3) de fixation dans l’élément d’étanchéité (2) engendre le positionnement en concomittance d’au moins un ergot (32) de maintien au travers d’une ouverture (24) de la semelle (21) et d’au moins un élément de fixation rapide (33) de l’insert de fixation au travers d’une ouverture (25) adjacente de la semelle. Véhicule, notamment une automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, et/ou qu’il est réalisé par un procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 14.