Brevet FR3139763A1 — publié le 20240322

L’invention porte sur un ouvrant, notamment de type d’un hayon, pour un véhicule, comportant un caisson réalisé en matière plastique, notamment en matière thermoplastique, comportant au moins une veine fluide reliant aux moins deux points distincts d’interfaçage, chacun des points d’interfaçage étant destiné à la fixation d’une serrure, d’un dispositif d’assistance à la manœuvre de l’ouvrant ou d’une charnière d’articulation de l’ouvrant. Le caisson comprend un dispositif d’évacuation d’un fluide, notamment à l’état liquide, hors d’une zone intérieure à l’ouvrant qui est délimitée par un assemblage à recouvrement d’un panneau extérieur d’aspect sur ledit caisson. Figure pour l’abrégé : 4 Ouvrant en matière plastique ayant une rigidité augmentée et un dispositif d’évacuation d’un fluide. L’invention concerne un ouvrant en matière plastique ayant une rigidité augmentée et un dispositif d’évacuation d’un fluide, ainsi que son procédé de fabrication. Le domaine technique dans lequel s’inscrit l’invention est celui des véhicules, notamment des automobiles. L’usage de la matière plastique pour la fabrication de composants d’un véhicule permet la réalisation de pièces structurantes qui peuvent aussi être des pièces d’aspect. L’intérêt réside dans la possibilité offerte pour le moulage plastique pour créer une pièce qui s’affranchisse d’une garniture d’aspect appliquée en complément. Le recours à cette technologie de fabrication permet de créer un ouvrant, notamment un hayon de coffre, en matière plastique sans avoir à ajouter une étape d’assemblage d’une garniture sur la partie structurante du hayon, que l’on nommera par la suite de caisson. Cela est d’intérêt non négligeable lorsque l’on fabrique en grande série ce type de pièces. Outre cet avantage économique, le recours à la matière plastique permet aussi d’alléger l’ouvrant, ce qui favorise une réduction de la consommation de l’énergie utile au fonctionnement du véhicule. Le moulage plastique confère aussi la possibilité d’une géométrie plus complexe, qui ouvre le champ des possibilités de style accru. Un ouvrant de type d’un hayon doit en outre atteindre une rigidité élevée du fait qu’il s’agit d’une pièce volumineuse qui est soumise à des efforts importants, notamment localisés au niveau des points de fixation des moyens d’assistance à la manœuvre, lesquels sont situés approximativement en partie médiane de l’ouvrant. De tels moyens d’assistance peuvent être des vérins hydrauliques ou des mécanismes électromécaniques. Une autre zone de l’ouvrant à forte contrainte mécanique est située au niveau de la serrure, en partie basse de l’ouvrant, qui doit d’absorber des efforts de claquement permettant de verrouiller l’ouvrant à la caisse sur laquelle il est monté à articulation tout en s’opposant de manière concomitante aux efforts de compression d’au moins un élément d’étanchéité disposé en périphérie de l’ouverture arrière de la caisse qui est destinée à être fermée par l’ouvrant. En partie haute de l’ouvrant sont disposées des articulations qui permettent la mise en mouvement de l’ouvrant sur la caisse. Il est ainsi d’usage de recourir à la création d’une poutre de rigidité, aussi qualifié de veine creuse ou de veine fluide du fait de sa réalisation par injection d’air et/ou d’eau durant la phase de moulage de la matière thermoplastique. Une telle poutre vise notamment à relier chacune des zones à fortes contraintes mécaniques telles que susmentionnées. Toutefois, cette solution présente des inconvénients. Il a été relevés des cas de rétention d’eau à proximité de la veine, notamment à proximité de la serrure. Du fait des contraintes de fabrication du hayon en matière thermoplastique, notamment celles liées au démoulage du caisson, la paroi d’interface au travers de laquelle est montée la serrure créée avec la veine fluide une zone de rétention d’eau à l’intérieur d’une zone sèche de caisson. Le but de l’invention est de fournir un dispositif et procédé de fabrication de ce dispositif remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant la qualité des ouvrants connus de l’art antérieur. A cet effet, l’invention porte sur un ouvrant, notamment de type d’un hayon, pour un véhicule, comportant un caisson réalisé en matière plastique, notamment en matière thermoplastique, comportant au moins une veine fluide reliant aux moins deux points distincts d’interfaçage, chacun des points d’interfaçage étant destiné à la fixation d’une serrure, d’un dispositif d’assistance à la manœuvre de l’ouvrant ou d’une charnière d’articulation de l’ouvrant. Le caisson comprend un dispositif d’évacuation d’un fluide, notamment à l’état liquide, hors d’une zone intérieure à l’ouvrant qui est délimitée par un assemblage à recouvrement d’un panneau extérieur d’aspect sur ledit caisson. Selon l’invention, l’ouvrant susmentionné peut comprendre les caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison entre elles : - le dispositif d’évacuation est situé au niveau de la veine fluide, qui est de section fermée malgré la présence du dispositif d’évacuation ; - le dispositif d’évacuation est au moins une réduction localisée de la section de la veine fluide formant un canal de drainage entre la veine fluide et le panneau extérieur d’aspect ; - le dispositif d’évacuation s’étend entre une zone de rétention située en partie supérieure de la veine fluide et une zone d’évacuation située en partie inférieure de l’ouvrant, notamment entre la veine fluide et un bord d’extrémité inférieure, les zones de rétention et une zone d’évacuation étant en relation fluidique via le dispositif d’évacuation ; - la zone de rétention est délimitée par une paroi d’interfaçage située en partie inférieure de l’ouvrant, ladite paroi d’interfaçage étant apte à coopérer avec une serrure, notamment en formant en partie un moyen de fixation d’une serrure, ladite paroi d’interfaçage s’étendant dans un plan transversal incliné par rapport à l’axe longitudinal ; - la zone de rétention est délimité par au moins une nervure de rigidification formant pontet de liaison entre la paroi d’interfaçage et une paroi de fond du caisson prolongeant la paroi d’interfaçage, les parois d’interfaçage et de fond évoluant dans des plans transversaux distincts et sécants l’un par rapport à l’autre, la nervure de rigidification s’étendant longitudinalement à l’ouvrant et de manière perpendiculaire auxdites parois d’interfaçage et de fond ; - l’au moins une nervure de rigidification entoure au moins un bord latéral ou transversal de la serrure ; - la paroi d’interfaçage et la nervure de rigidification sont reliées entre elles par la veine fluide. L’invention concerne aussi un véhicule, notamment du type d’une automobile, qui comprend un ouvrant ayant au moins l’une des caractéristiques précédentes. L’invention a aussi trait à un procédé de fabrication d’un ouvrant décrit précédemment ou d’un véhicule décrit ci-dessus, selon lequel le dispositif d’évacuation est réalisé : - de manière concomitante au moulage du caisson en matière thermoplastique de l’ouvrant, de telle sorte que la veine fluide présente localement une section évolutive d’une paroi extérieure formant un canal de drainage ou - par une étape distincte et postérieure au moulage du caisson, consistant en un écrasement de la veine fluide par un élément chauffant, notamment par une sonotrode ou par une résistance électrique, afin de déformer localement la paroi extérieure de la veine fluide pour créer un canal de drainage. Les dessins annexés représentent, à titre d’exemple, de manière non limitative, un mode de réalisation d’un ouvrant selon l’invention. La représente un ouvrant d’un véhicule automobile. La représente une vue en coupe d’axe II-II de l’ouvrant de la La représente selon un agrandissement de la , l’ouvrant mettant en évidence le chemin d’évacuation de fluide réalisé au niveau d’un élément structurant de l’ouvrant, La représente selon un agrandissement une variante de réalisation de l’ouvrant comprenant un dispositif d’évacuation d’un fluide, La représente une variante de réalisation du dispositif d’évacuation. On se référera à un repère orthonormé direct XYZ habituellement utilisé en conception automobile, dans lequel l’axe X désigne la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orienté vers l’arrière, l’axe Y désigne la direction transversale du véhicule et est orienté de la gauche vers la droite du véhicule, la gauche et la droite étant définies selon le point de vue d’un conducteur du véhicule, l’axe Z désigne la direction verticale, et est orienté vers le haut, le véhicule reposant sur un sol horizontal. On entend par « intérieur » le côté le plus proche de l’intérieur de l’habitacle du véhicule. De la même manière, on entend par « extérieur » le côté opposé à l’intérieur de l’habitacle, c’est-à-dire le plus proche d’un environnement extérieur au véhicule. Enfin, on entend par « inférieur » le côté le plus proche du sol sur lequel repose le véhicule ou le plus bas, et on entend par « supérieur » le côté le plus éloigné du sol ou le plus haut. Le véhicule 2 comprend un ouvrant 1 de type d’un hayon arrière qui comprend un élément structurant, par la suite nommé caisson 3, qui est réalisé en matière plastique. En tant que matière plastique, il s’agit d’un thermoplastique qui, contrairement à un matériau composite chargé en fibre, par exemple de la fibre de verre, requiert une rigidification particulière. C’est pour cela que le hayon est réalisé par injection d’un fluide de type air pour la création d’au moins une poutre de rigidification, aussi nommée veine fluide 4. La tenue à la déformation de l’ouvrant 1 est pour partie réalisée par la veine fluide 4 sur laquelle sont agencés les éléments générateurs d’efforts. On entend par élément générateur d’effort les charnières d’articulation de l’ouvrant, les dispositifs d’assistance à la manœuvre et la serrure. Sur la représentant l’ouvrant 1 en position de fermeture, les points d’interfaçage P1 sont destinés à l’assemblage de dispositif d’assistance à la manœuvre, les points d’interfaçage P2 sont destinés à l’assemblage des charnières d’articulation, le point d’interfaçage P3 est destiné à la fixation d’une serrure. Par le biais des charnières d’articulation, l’ouvrant 1 est articulé à proximité d’une traverse arrière de pavillon, autour d’un axe Y. Pour ce faire, l’ouvrant 1 de la comprend des points d’interfaçage P2 situés en sa partie supérieure qui sont espacés l’un de l’autre par rapport à un axe transversale de sorte qu’ils sont disposés de manière symétrique par rapport à un plan médian d’axe XZ. Par le biais des points d’interfaçage P3, l’ouvrant 1 reçoit des dispositifs d’assistance à la manœuvre qui accompagne au moins la levée de l’ouvrant de sa position de fermeture vers sa position d’ouverture, et qui maintiennent ce dernier en position d’ouverture. Les dispositifs d’assistance peuvent être de nature mécanique, tel que cela est le cas des équilibreurs, ou électrique tels que des vérins rendant apte l’ouverture et la fermeture automatique de l’ouvrant. De tels dispositifs d’assistance relient l’anneau arrière de la caisse du véhicule à des bords latéraux de l’ouvrant, ici aux bords latéraux gauche et droite, en dessous d’une ouverture 20 centrale ménagée au travers du caisson. Cette ouverture 20 est délimitée par un bord intérieur du caisson contre lequel une lunette arrière est destinée à venir en appui. Par le biais du point d’interfaçage P2, l’ouvrant 1 est apte à recevoir une serrure positionnée en partie inférieure et centrale de l’ouvrant. La géométrie complexe du caisson 3 s’apprécie sur la , sur laquelle est la partie inférieure du caisson 3 est représentée selon une vue en coupe transversale de plan d’axe XZ. La partie inférieure du caisson 3 est la partie située sous l’ouverture 20. Le bord intérieur de l’ouverture 20 peut recevoir un encadre 21 qui est conformée selon la géométrie de l’ouverture 20, afin de rigidifier le caisson 3 fragilisé par la présence de l’ouverture. La partie inférieure du caisson 3 est recouverte par un panneau extérieur 7 d’aspect qui peut être réalisé en matière plastique. Le positionnement du panneau extérieur 7 sur le caisson 3 délimite une zone intérieure 6 de l’ouvrant. Le caisson 3 comprend une paroi de fond 13 qui est au prolongement vertical de la paroi d’interfaçage 11 destinée à recevoir la serrure. La géométrie de la paroi d’interfaçage 11 est définie selon la dimension de l’ouvrant, sa cinématique d’ouverture et la géométrie de la caisse et la position du pêne sur l’anneau arrière de caisse. La profondeur du caisson 3 est pour partie définie par la géométrie de la paroi d’interfaçage 11 de serrure. La paroi de fond 13 forme avec la paroi d’interfaçage 11 un angle sensiblement obtus. La zone inférieure de la paroi de fond 3 comprend un bord d’extrémité inférieure 10 comportant des moyens de fixation du panneau extérieur 7, lesquelles peuvent être formés de interfaces 17 destinés à recevoir des clips d’assemblage. Le bord d’extrémité inférieure 10 comprend des trous d’évacuation d’eau répartis le long du bord, notamment de manière régulière de telle sorte que l’écartement entre deux trous d’évacuation 18 est sensiblement constant. La veine fluide 4 peut être de forme sensiblement en U afin de lier entre eux au moins deux points distincts d’interfaçage P1, P2 et/ou P3. Selon le mode de réalisation illustré, l’intégralité des points d’interfaçage sont reliés entre eux par la veine fluide 4, en ce sens que les points d’interfaçage sont disposés à proximité immédiate de la veine fluide 4, directement ou par le biais d’éléments de renfort dédiés. Sur la , la paroi de fond 13 comprend deux portions reliées par la paroi d’interfaçage 11 qui s’étend de manière sensiblement horizontale sur une partie de la largeur du caisson. Les portions de la paroi de fond 13 s’étendent quant à elles de manière sensiblement verticale. La veine fluide 4 est située en partie inférieure à la jonction d’entre une portion de la paroi de fond 13 et la paroi d’interfaçage 11, comme cela est visible sur la . La partie sommitale de la veine fluide 4 s’étend au-dessus de la paroi d’interfaçage 11, ce qui créé une zone de rétention d’eau Z1 représentée sur la et localisée sur la . Les effets de condensation peuvent engendrer une stagnation d’eau dans la zone de rétention Z1, qui selon la température extérieure peut geler et créé ainsi un solide qui lorsqu’il vient à se détacher du caisson se déplace bruyamment à l’intérieur de la zone intérieure 6 de l’ouvrant. Afin d’évacuer l’eau de la zone de rétention Z1, le caisson 3 comprend un dispositif d’évacuation 5 d’un fluide hors de la zone intérieure 6 de sorte que le fluide puisse suivre le chemin d’évacuation F1 tel qu’illustré en trait mixte sur la et la . La veine fluide 4 comprend le chemin d’évacuation F1. La veine fluide 4 comprend un canal de drainage 51 réalisé sur la paroi de la poutre de rigidification formée par la veine fluide. La veine fluide 4 comprend des parois supérieure, inférieure, avant et arrière de sorte à former une poutre de section creuse fermée. Le canal de drainage 51 s’étend préférentiellement transversalement à la veine fluide 4 en ce sens qu’il a un profil sensiblement rectiligne d’axe X. Au niveau du canal de drainage 51, la veine fluide 4 est maintenue de section fermée de telle sorte qu’il ne saurait y avoir un quelconque écoulement à l’intérieur de la section creuse fermée. Quand bien même la veine fluide 4 puisse avoir une paroi extérieure de section transversale qui soit sensiblement parallélépipédique, avec les portions de paroi susmentionnées, la paroi intérieure de la veine fluide peut être de section sensiblement circulaire. Le réalisation du canal de drainage 51 vise à déformer localement au moins deux portions adjacentes de la veine fluide 4, notamment les portions supérieure et arrière. De cette manière, de manière localisée, la veine fluide 4 comprend une portion inclinée reliée aux portions de fond et inférieure. Selon le mode de réalisation de la , le canal de drainage 51 a une largeur comprise entre 5 et 10 mm. Le caisson 3 comprend au moins un canal de drainage 51 situé au pied le plus bas de la zone de rétention Z1. Le canal de drainage 51 peut être situé à proximité de la nervure de rigidification 12. Sur la , la nervure de rigidification 12 est parallèle au canal de drainage 51 en ce sens que le profil linéaire du canal de drainage 51 s’étend le long d’un axe commun à celui dans lequel s’inscrit la nervure de rigidification 12 qui s’étend sensiblement dans un plan d’axe X notamment. De préférence, la portion déformée réalisant le canal de drainage 51 est réalisée par la déformation thermique sous effort mécanique. Le procédé de fabrication du canal de drainage 51 peut comprendre une étape d’utilisation d’une sonotrode, c’est-à-dire un directeur d’énergie à ultrasons. Ces ultrasons sont issus d’un générateur, et transmis à ce directeur d’énergie qui, par micro-vibrations va échauffer la matière plastique. L’effort de poussée qui est exercée par la sonotrode sur la pièce écrase alors des portions de la veine. Selon un autre type de procédé envisageable, il pourrait être envisager l’usage d’une lame chauffante dont la chaleur est issue d’une résistance électrique. Ainsi appliqué sur la veine fluide 4, les portions de la paroi de la veine fluide 4 se déforment du fait de leur mise en contact avec la lame chauffante. Quel que soit le procédé de fabrication choisi, l’opération de déformation est réalisée après l’opération de moulage du caisson 3 durant laquelle est réalisée la veine fluide 4 par une étape d’injection dans le moule d’un fluide contenant notamment de l’air sous pression afin de déformer la matière. Selon le mode de réalisation de la , le profil du canal de drainage 51 est évolutif le long de l’axe Y. La réalisation d’un tel profil peut être réalisé par un déplacement du moyen utilisé à la déformation thermique, le long de la veine fluide 4. Un tel profil à section évolutive du canal de drainage 51 peut aussi être réalisé en simultané de la réalisation de la veine fluide 4, par injection d’un fluide sous pression. Dans ce cas, le moule doit être adapté à cette forme évolutif à créer au niveau de la poutre de rigidification formée par la veine fluide 4. Compte tenu du fait que la réalisation du canal de drainage 51 intervient postérieurement à la fabrication du caisson thermoplastique, il peut être envisagé de réaliser le canal de drainage 51 au niveau du réseau après-vente du véhicule, lorsqu’un véhicule équipé d’un hayon plastique se présente. Le canal de drainage 51 permet une mise en relation fluidique des zones de rétention Z1 et d’évacuation Z2 de sorte que tout fluide à l’état liquide puisse être évacuer hors du caisson 3. La zone d’évacuation Z2 est délimité par le bord d’extrémité inférieure 10 de la paroi de fond 13 du caisson 3. Le bord d’extrémité inférieure 10 comprend des trous traversants 18 qui sont situés à proximité des interfaces 17 dédiées à la fixation du panneau extérieur 7 sur la caisson 3. Le bord d’extrémité inférieure 10 sur lequel est ménagé au moins un trou traversant 18 s’étend dans un plan approximativement horizontal d’axe Y, ce qui permet une évacuation par gravité. Dans l’hypothèse où la conception du caisson 3 fasse apparaître plusieurs zone de rétention Z1, la veine fluide 4 peut comprendre autant de dispositifs d’évacuation 5 qu’il y a de zones de rétention. L’ouvrant de l’invention est remarquable en ce qu’il est réalisé en matière plastique, notamment pour ce qui concerne son caisson, ce qui le rend facile à réaliser en grande série. Du fait que la matière plastique n’est pas chargée avec du renfort, par exemple de la fibre de verre, le caisson 3 en matière thermoplastique est rigidifié par la présence d’au moins une poutre formée par une veine fluide issue d’un procédé d’injection d’un fluide sous pression, notamment de l’air. Le fait de créer localement un dispositif d’évacuation 5 au niveau de la paroi de la veine fluide sans percer cette dernière, pérennise la tenue à la déformation du hayon, tout en créant une solution ne permettant pas à l’eau de stagner, donc de potentiellement geler à l’intérieur du hayon, selon des conditions climatiques froides. Ouvrant (1), notamment de type d’un hayon, pour un véhicule (2), comportant un caisson (3) réalisé en matière plastique, notamment en matière thermoplastique, comportant au moins une veine fluide (4) reliant aux moins deux points distincts d’interfaçage (P1, P2, P3), chacun des points d’interfaçage étant destiné à la fixation d’une serrure, d’un dispositif d’assistance à la manœuvre de l’ouvrant ou d’une charnière d’articulation de l’ouvrant, caractérisé en ce que le caisson (3) comprend un dispositif d’évacuation (5) d’un fluide, notamment à l’état liquide, hors d’une zone intérieure (6) à l’ouvrant qui est délimitée par un assemblage à recouvrement d’un panneau extérieur (7) d’aspect sur ledit caisson (3). Ouvrant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d’évacuation (5) est situé au niveau de la veine fluide (4), qui est de section fermée malgré la présence du dispositif d’évacuation (5). Ouvrant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’évacuation (5) est au moins une réduction localisée de la section de la veine fluide (4) formant un canal de drainage (51) entre la veine fluide et le panneau extérieur (7) d’aspect. Ouvrant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’évacuation (5) s’étend entre une zone de rétention (Z1) située en partie supérieure de la veine fluide (4) et une zone d’évacuation (Z2) située en partie inférieure de l’ouvrant, notamment entre la veine fluide (4) et un bord d’extrémité inférieure (10), les zones de rétention (Z1) et une zone d’évacuation (Z2) étant en relation fluidique via le dispositif d’évacuation. Ouvrant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone de rétention (Z1) est délimitée par une paroi d’interfaçage (11) située en partie inférieure de l’ouvrant, ladite paroi d’interfaçage étant apte à coopérer avec une serrure, notamment en formant en partie un moyen de fixation d’une serrure, ladite paroi d’interfaçage s’étendant dans un plan transversal incliné par rapport à l’axe longitudinal (X). Ouvrant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone de rétention (Z1) est délimitée par au moins une nervure de rigidification (12) formant pontet de liaison entre la paroi d’interfaçage (11) et une paroi de fond (13) du caisson prolongeant la paroi d’interfaçage, les parois d’interfaçage et de fond évoluant dans des plans transversaux distincts et sécants l’un par rapport à l’autre, la nervure de rigidification (12) s’étendant longitudinalement à l’ouvrant et de manière perpendiculaire auxdites parois d’interfaçage (11) et de fond (13). Ouvrant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’au moins une nervure de rigidification (12) entoure au moins un bord latéral ou transversal de la serrure. Ouvrant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la paroi d’interfaçage (11) et la nervure de rigidification (12) sont reliées entre elles par la veine fluide (4). Véhicule (2), notamment du type d’une automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un ouvrant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Procédé de fabrication d’un ouvrant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d’évacuation (5) est réalisé : - de manière concomitante au moulage du caisson (3) en matière thermoplastique de l’ouvrant, de telle sorte que la veine fluide (4) présente localement une section évolutive d’une paroi extérieure (41) formant un canal de drainage (51) ou - par une étape distincte et postérieure au moulage du caisson (3), consistant en un écrasement de la veine fluide (4) par un élément chauffant, notamment par une sonotrode ou par une résistance électrique, afin de déformer localement la paroi extérieure (41) de la veine fluide (4) pour créer un canal de drainage (51).