Brevet FR3135019A1 — publié le 20231103

La présente invention concerne un joint d’étanchéité pour véhicule automobile. Ce joint est remarquable en ce qu’il comprend un profilé longitudinal (2), réalisé en matériau thermoplastique rigide et au moins un élément en matériau élastomère (3), en ce que le profilé longitudinal (2) comprend un fond (20) et deux branches longitudinales latérales (21) en ce que ce profile longitudinal (2) comprend, sur au moins une partie de sa longueur, au moins une portion cintrable à structure annelée (25), en ce que cette portion à structure annelée (25) s’étend au moins le long de l’une des deux zones longitudinales de liaison (200) qui s’étendent respectivement entre le fond (20) et l’une des deux branches latérales (21), et en ce que cette portion à structure annelée (25) comprend une succession continue d’ondulations, sans discontinuité de matière, les plans parallèles des sillons parallèles des différentes ondulations étant orientés perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal (X-X’) dudit profilé longitudinal (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Joint d’étanchéité cintrable pour véhicule automobile et son procédé de fabrication. DOMAINE DE L'INVENTION L'invention se situe dans le domaine des équipements de véhicules automobiles, tels que notamment les voitures, les camions ou les tracteurs. La présente invention concerne plus précisément un joint d’étanchéité cintrable pour véhicule automobile, destiné à être positionné par exemple au niveau des ouvertures de la carrosserie ou sur les ouvrants (portes, capot et coffre) d’un véhicule automobile et plus précisément, sur des feuillures formées sur ces ouvertures ou ces ouvrants. L’invention concerne également un procédé de fabrication de ce joint d’étanchéité. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît déjà d’après l’état de la technique de tels joints d’étanchéité, qui comprennent une armature centrale métallique, autour de laquelle un matériau, par exemple en EPDM est coextrudé. Une telle armature métallique présente une structure ajourée avec une succession de structures pleines et ajourées, du type « arête de poisson ». Toutefois, les nouveaux enjeux économiques et écologiques, liés à la réduction du poids des véhicules ainsi qu’à la recyclabilité de leurs composants, imposent de développer des joints d’étanchéité moins lourds et pouvant être plus facilement recyclés, notamment en supprimant les armatures métalliques initiales. De plus, un tel joint d’étanchéité doit présenter une souplesse suffisante pour pourvoir être cintré et monté sur une feuillure arrondie d’une carrosserie (prise de rayon), et doit également pouvoir être retenu sur la feuillure et ne pas se détacher de celle-ci sur une large gamme de températures d’utilisation du véhicule. L’invention a donc pour but de proposer un joint d’étanchéité pour véhicule automobile qui soit plus léger et plus facilement recyclable que ceux de l’art antérieur, qui puisse être appliqué sur des feuillures, y compris celles présentant un petit rayon de courbure et enfin, qui puisse venir pincer la feuillure et être retenu sur celle-ci, sur les plages d’utilisation usuelles du véhicule (c’est-à-dire généralement entre -30°C et 85°C). A cet effet, l’invention concerne un joint d’étanchéité pour véhicule automobile. Conformément à l’invention, ce joint comprend un profilé longitudinal, réalisé en matériau thermoplastique rigide et au moins un élément en matériau élastomère, choisi parmi une lèvre longitudinale d’étanchéité et un plot d’appui, le profilé longitudinal possède une section transversale ouverte et comprend un fond et deux branches longitudinales latérales qui s’étendent respectivement depuis ce fond et de part et d’autre de celui-ci, de sorte que le fond et les deux branches forment ensemble une pince et délimitent une cavité longitudinale ouverte à l’opposé du fond, ledit élément en matériau élastomère fait saillie depuis ce profilé longitudinal en direction de l’intérieur de ladite cavité longitudinale, ce profile longitudinal comprend, sur au moins une partie de sa longueur, au moins une portion cintrable à structure annelée, cette portion à structure annelée s’étend au moins le long de l’une des deux zones longitudinales de liaison qui s’étendent respectivement entre le fond et l’une des deux branches latérales et entre le fond et l’autres des deux branches latérales du profilé longitudinal et cette portion à structure annelée comprend une succession continue d’ondulations, sans discontinuité de matière, les plans parallèles des sillons parallèles des différentes ondulations étant orientés perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal dudit profilé longitudinal. Grâce à ces caractéristiques de l'invention, il existe un effet de synergie entre les deux branches du profilé et les ondulations de la portion à structure annelée qui contribue à renforcer l’effet de pince du profilé et le maintien global du joint lorsque celui-ci est disposé sur un support du véhicule automobile, tel une feuillure. En outre, la structure annelée confère au joint son caractère cintrable tant selon l’axe longitudinal du profilé que latéralement, de sorte que celui-ci peut épouser par exemple la forme courbe ou sinusoïdale du support du véhicule automobile sur lequel il est destiné à être placé. De plus, le choix des matériaux rend le joint plus léger que ceux contenant une armature métallique et plus aisément recyclable. Enfin, l’élément en matériau élastomère qui fait saillie dans la cavité longitudinale du joint renforce encore le maintien du joint lorsque celui-ci est placé sur la feuillure. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : - le profilé longitudinal comprend au moins une portion dite « lisse », exempte de structure annelée. - le joint comprend sur au moins une partie de la longueur du profilé longitudinal, une alternance de portions à structure annelée et à section transversale ouverte et de portions lisses et à section transversale ouverte. - le joint comprend sur au moins une partie de la longueur dudit profilé longitudinal, une portion lisse qui s’étend sur au moins une partie de la largeur dudit fond, et des portions à structure annelée qui s’étendent sur les deux branches latérales du profilé longitudinal. - le joint comprend sur au moins une partie de la longueur dudit profilé longitudinal, une portion lisse qui s’étend sur au moins une partie de la hauteur d’au moins l’une des deux branches latérales et une portion à structure annelée qui s’étend sur la largeur dudit fond. - ledit au moins un élément en matériau élastomère est coextrudé sur le profilé longitudinal. - ledit profilé longitudinal comprend au moins un tube longitudinal d’amortissement en matériau élastomère qui fait saillie vers l’extérieur depuis le fond ou depuis l’une des deux branches latérales et ce tube longitudinal d’amortissement est coextrudé sur ledit profilé longitudinal. - ledit profilé longitudinal est recouvert d’un manchon de gainage, coextrudé sur ledit profilé et en ce que ladite lèvre longitudinale d’étanchéité et/ou ledit plot d’appui est monobloc avec ledit manchon. - le manchon de gainage comprend en outre au moins un tube longitudinal d’amortissement qui fait saillie vers l’extérieur depuis ce manchon. - la profondeur d’une ondulation à l’extrémité libre de l’une des deux branches ou des deux branches est égale ou supérieure à la profondeur de cette même ondulation dans la partie de fond du profilé longitudinal. - l’épaisseur du matériau thermoplastique constituant le profilé longitudinal est moindre dans les deux branches latérales que dans le fond et diminue en direction de l’extrémité libre desdites branches. - la portion à structure annelée s’étend sur tout le profilé longitudinal et en ce que ledit profilé longitudinal est muni d’une nervure longitudinale qui fait saille vers l’extérieur. - la structure annelée comprend une série d’ondulations constituées d’une alternance continue de ponts et de parties de jonction, chaque pont présentant un dos qui se prolonge par deux jambes, la concavité du pont étant orientée vers l’intérieur du profilé longitudinal et chaque partie de jonction joignant l’extrémité intérieure d’une jambe d’un pont à l’extrémité intérieure d’une jambe du pont voisin et en ce que la face extérieure du dos et/ou la face intérieure de la partie de jonction est plane. L'invention concerne également un procédé de fabrication du joint d’étanchéité précité. Conformément à l’invention, ce procédé comprend les étapes : - d’extrusion d’un profilé longitudinal de départ, creux, de section transversale fermée, en matériau thermoplastique rigide, - de formation sur au moins une partie de ce profilé de départ, d’au moins une portion cintrable à structure annelée, de façon à obtenir un profilé annelé, - de découpe axiale de ce profilé annelé pour obtenir deux profilés longitudinaux à section transversale ouverte, -de coextrusion d’au moins un élément en matériau élastomère, tel qu’une lèvre longitudinale d’étanchéité ou un plot d’appui, de façon à obtenir ledit joint d’étanchéité cintrable. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : -la coextrusion dudit au moins un élément en matériau élastomère est réalisée simultanément avec l’extrusion du profilé longitudinal de départ. -la coextrusion dudit au moins un élément en matériau élastomère est réalisée après l’étape de découpe, sur le profilé longitudinal à section ouverte. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : est une vue en perspective d’un premier mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue de détail et en coupe longitudinale du joint d’étanchéité, prise selon le plan de coupe P2 de la . est une vue de détail et en coupe longitudinale du joint d’étanchéité, prise selon le plan de coupe P3 de la . est une vue en perspective d’une première variante de forme du profilé longitudinal d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention. est une vue en perspective d’une deuxième variante de forme du profilé longitudinal d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention. est une vue en perspective d’une troisième variante de forme du profilé longitudinal d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention. est une vue en perspective d’une quatrième variante de forme du profilé longitudinal d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un troisième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un quatrième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un cinquième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un sixième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en perspective d’un septième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en coupe transversale du joint d’étanchéité représenté sur la , prise selon le plan de coupe P 14 de la . est une vue en perspective d’un huitième mode de réalisation d’un joint d’étanchéité pour automobile conforme à l’invention. est une vue en coupe transversale du joint d’étanchéité de la . est un schéma représentant un joint d’étanchéité conforme à l’invention monté sur une feuillure concave. est un schéma illustrant une première étape d’un test. est un schéma illustrant une deuxième étape d’un test. est un schéma illustrant les résultats du test. est un schéma représentant les différentes étapes d’un mode de réalisation du procédé de fabrication du joint d’étanchéité conforme à l’invention. Joint d’étanchéité cintrable (1) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un profilé longitudinal (2), réalisé en matériau thermoplastique rigide et au moins un élément en matériau élastomère (3), choisi parmi une lèvre longitudinale d’étanchéité (30, 70) et un plot d’appui (51), en ce que le profilé longitudinal (2) possède une section transversale ouverte et comprend un fond (20) et deux branches longitudinales latérales (21) qui s’étendent respectivement depuis ce fond (20) et de part et d’autre de celui-ci, de sorte que le fond (20) et les deux branches (21) forment ensemble une pince et délimitent une cavité longitudinale (22) ouverte à l’opposé du fond (20), en ce que ledit élément en matériau élastomère (3) fait saillie depuis ce profilé longitudinal (2) en direction de l’intérieur de ladite cavité longitudinale (22), en ce que ce profile longitudinal (2) comprend, sur au moins une partie de sa longueur, au moins une portion cintrable à structure annelée (25), en ce que cette portion à structure annelée (25) s’étend au moins le long de l’une des deux zones longitudinales de liaison (200) qui s’étendent respectivement entre le fond (20) et l’une des deux branches latérales (21) et entre le fond (20) et l’autres des deux branches latérales (21) du profilé longitudinal (2), et en ce que cette portion à structure annelée (25) comprend une succession continue d’ondulations (26), sans discontinuité de matière, les plans parallèles (P4) des sillons parallèles (266) des différentes ondulations (26) étant orientés perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal (X-X’) dudit profilé longitudinal (2). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé longitudinal (2) comprend au moins une portion (27) dite « lisse », exempte de structure annelée. Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend sur au moins une partie de la longueur du profilé longitudinal (2), une alternance de portions à structure annelée (25) et à section transversale ouverte et de portions lisses (27) et à section transversale ouverte. Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend sur au moins une partie de la longueur dudit profilé longitudinal (2), une portion lisse (27) qui s’étend sur au moins une partie de la largeur (L) dudit fond (20), et des portions à structure annelée (25) qui s’étendent sur les deux branches latérales (27) du profilé longitudinal (2). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend sur au moins une partie de la longueur dudit profilé longitudinal (2), une portion lisse (27) qui s’étend sur au moins une partie de la hauteur (h) d’au moins l’une des deux branches latérales (27) et une portion à structure annelée (25) qui s’étend sur la largeur (L) dudit fond (2). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un élément en matériau élastomère (3) est coextrudé sur le profilé longitudinal (2). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit profilé longitudinal (2) comprend au moins un tube longitudinal d’amortissement (5) en matériau élastomère qui fait saillie vers l’extérieur depuis le fond (20) ou depuis l’une des deux branches latérales (21) et en ce que ce tube longitudinal d’amortissement (5) est coextrudé sur ledit profilé longitudinal (1). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit profilé longitudinal (2) est recouvert d’un manchon de gainage (7), coextrudé sur ledit profilé (2) et en ce que ladite lèvre longitudinale d’étanchéité (70) et/ou ledit plot d’appui est monobloc avec ledit manchon (7). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le manchon de gainage (7) comprend en outre au moins un tube longitudinal d’amortissement qui fait saillie vers l’extérieur depuis ce manchon (7). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la profondeur (H1) d’une ondulation (26) à l’extrémité libre (24) de l’une des deux branches (21) ou des deux branches (21) est égale ou supérieure à la profondeur (H2) de cette même ondulation (26) dans la partie de fond (20) du profilé longitudinal (2). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’épaisseur du matériau thermoplastique constituant le profilé longitudinal (2) est moindre dans les deux branches latérales (21) que dans le fond (20) et diminue en direction de l’extrémité libre (24) desdites branches (27). Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion à structure annelée (25) s’étend sur tout le profilé longitudinal (2) et en ce que ledit profilé longitudinal (2) est muni d’une nervure longitudinale (4) qui fait saille vers l’extérieur. Joint d’étanchéité pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure annelée comprend une série d’ondulations constituées d’une alternance continue de ponts (260) et de parties de jonction (261), chaque pont (260) présentant un dos (262) qui se prolonge par deux jambes (263), la concavité du pont étant orientée vers l’intérieur du profilé longitudinal (2) et chaque partie de jonction (261) joignant l’extrémité intérieure d’une jambe (263) d’un pont (260) à l’extrémité intérieure d’une jambe (263) du pont (260) voisin et en ce que la face extérieure (264) du dos (262) et/ou la face intérieure (265) de la partie de jonction (261) est plane. Procédé de fabrication du joint d’étanchéité cintrable (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes : - d’extrusion d’un profilé longitudinal de départ (8), creux, de section transversale fermée, en matériau thermoplastique rigide, - de formation sur au moins une partie de ce profilé de départ (8), d’au moins une portion cintrable à structure annelée (25), de façon à obtenir un profilé annelé (8’), - de découpe axiale de ce profilé annelé (8’) pour obtenir deux profilés longitudinaux (2) à section transversale ouverte, -de coextrusion d’au moins un élément en matériau élastomère (3), tel qu’une lèvre longitudinale d’étanchéité (30, 70) ou un plot d’appui (51), de façon à obtenir ledit joint d’étanchéité cintrable (1). Procédé de fabrication selon la revendication 14, caractérisé en ce que la coextrusion dudit au moins un élément en matériau élastomère est réalisée simultanément avec l’extrusion du profilé longitudinal de départ (8). Procédé de fabrication selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la coextrusion dudit au moins un élément en matériau élastomère est réalisée après l’étape de découpe, sur le profilé longitudinal (2) à section ouverte.