EP2159786B1 - Ensemble d'insonorisation avec film fin pour véhicule automobile, et véhicule automobile associé. - Google Patents

Ensemble d'insonorisation avec film fin pour véhicule automobile, et véhicule automobile associé. Download PDF

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EP2159786B1
EP2159786B1 EP09168240.1A EP09168240A EP2159786B1 EP 2159786 B1 EP2159786 B1 EP 2159786B1 EP 09168240 A EP09168240 A EP 09168240A EP 2159786 B1 EP2159786 B1 EP 2159786B1
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EP
European Patent Office
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layer
assembly
porous
thin film
base
Prior art date
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EP09168240.1A
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English (en)
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EP2159786A1 (fr
Inventor
Guillaume Deshayes
Arnaud Duval
Jean-Francois Rondeau
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Adler Pelzer France Grand Est SAS
Original Assignee
Faurecia Automotive Industrie SAS
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Publication date
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Application filed by Faurecia Automotive Industrie SAS filed Critical Faurecia Automotive Industrie SAS
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the present invention relates to a soundproofing assembly for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Such an assembly is intended to solve the acoustic problems that arise in a substantially enclosed space, such as the passenger compartment of a motor vehicle (carpet, roof, door panel, etc.), in the vicinity of noise sources such as a engine (apron etc), the contact of tires with a road (wheel well, etc.), etc.
  • the acoustic waves generated by the aforementioned noise sources are "buffered" by materials in the form of single or double sheets (sandwich) or by a porosity and elasticity effect. a mass-spring system, in particular viscoelastic foam.
  • a soundproofing assembly provides "insulation" when it prevents the entry of medium and high frequency acoustic waves into the soundproof space, essentially by reflection of the waves towards the noise sources or the outside of the soundproofed space.
  • a soundproofing package operates by "sound absorption" (in the medium and high frequency range) when the energy of the acoustic waves dissipates in an absorbent material.
  • EP-A-1,428,656 a low mass soundproofing assembly having a foam spring layer, an intermediate thermoplastic polymer thin film, and a porous felt layer on which a decorative layer is disposed.
  • Such a system has the advantage of being lightweight in nature, and provides a good sound absorption, whose properties can be adjusted by changing the thickness of the porous layer.
  • the thin film is placed between the porous layer and the foam layer to prevent saturation of the porous layer by the foam during foaming.
  • the foam layer is formed without penetrating the porous layer.
  • this thin film has no acoustic function and is almost acoustically transparent.
  • Such a set does not give complete satisfaction. Indeed, if it has adequate lightness and proper absorption, the sound insulation of such a set is quite low, which affects the overall soundproofing properties of the whole. To improve the insulation of the aforementioned assembly, it would be necessary to compress the porous layer of felt, which would greatly degrade the absorption.
  • US2008 / 0073146 discloses a multilayer absorbent assembly according to the preamble of claim 1.
  • US2004 / 131836 , W02006 / 007275 and WO03 / 0069596 describe other soundproofing sets.
  • An object of the invention is therefore to obtain a low mass soundproofing assembly, wherein the acoustic insulation is improved, without degrading the absorption.
  • the subject of the invention is an assembly according to claim 1.
  • the soundproofing assembly according to the invention may comprise one or more of the features of claims 2 to 11.
  • orientations are generally the usual orientations of a motor vehicle.
  • the terms “above”, “on”, “below”, “below”, “below”, “above” and “below” are relative in relation to the reference surface of the motor vehicle, with respect to which is arranged the soundproofing assembly.
  • the term “inferior” is thus understood to be the closest to the surface and the term “superior” to be the farthest from that surface.
  • Soundproofing assemblies 10A, 10B according to the invention are illustrated by the Figures 1 and 2 . These sets are intended to be arranged facing an inner surface 12 of a motor vehicle.
  • the surface 12 is for example a metal sheet metal surface of the vehicle defining in particular a floor, a ceiling, a door, an apron separating the passenger compartment of the engine compartment, a hood, or a wheel arch of a motor vehicle.
  • the surface 12 is an apron.
  • the assemblies 10A, 10B are intended to be applied directly on the surface 12. They can be fixed to the surface 12, advantageously by means of pins (for example, in the case of an apron), or placed on it (for example, in the case of a carpet). In a variant, they are glued.
  • the soundproofing assemblies 10A, 10B comprise, from bottom to top on the Figures 1 and 2 , a resilient and porous base spring layer 14, a thin intermediate film 16, applied to the base spring layer 14, a porous stiffening layer 18 placed on the intermediate film 16 and a thin resistive upper layer 20 disposed on the layer porous 18.
  • the soundproofing assembly further comprises a decorative layer, such as a decor or a carpet disposed above the resistive upper layer 20.
  • the base spring layer 14 is made for example based on a porous and elastic fiber felt, or based on a porous and elastic foam or viscoelastic having acoustic insulation properties.
  • felt is meant in the sense of the present invention, a mixture of base fibers and binder.
  • the fibers may be noble fibers and / or recycled, natural or synthetic, of one or more natures.
  • natural fibers that can be used are linen, cotton, hemp, bamboo etc.
  • synthetic fibers that can be used are glass fibers, Kevlar, polyamide, acrylic, polyester, polypropylene.
  • the binder is for example a resin or binder fibers which have a melting point lower than that of the base fibers to be bonded.
  • resins are epoxy resins, or phenolic resins.
  • binder fibers are polypropylene, polyethylene, polyamide, polyester, or two-component polyesters.
  • the felt of the base spring layer 14 contains recycled material coming from waste of internal or external origin, for example from falling parts of automotive equipment, manufacturing waste, or end-of-life parts. life of a vehicle.
  • This waste is for example crushed and incorporated in the felt in the form of pieces of divided material consisting of agglomerates, flakes or particles.
  • the waste components can be separated before or during grinding.
  • the foam is open cell. It is for example made of polyurethane. The foam is injected or split.
  • the injected or split foam also contains recycled material, as defined above, and / or mineral filler and / or 'bio-polyol'.
  • the base spring layer 14 is porous and has a porosity adapted to have a resistivity to the passage of air advantageously between 10000 Nm -4 .s and 90000 Nm -4 .s, in particular equal to about 30000 Nm -4 . .
  • the layer 14 has a weight per unit area of between 200 g / m 2 and 2000 g / m 2 , advantageously 800 g / m 2 .
  • the density of the layer 14 is between 30 kg / m 3 and 70 kg / m 3 and in particular about 50 kg / m 3 .
  • the thickness of the base spring layer 14, taken perpendicular to the surface 12, is advantageously between 5 mm and 30 mm, and for example close to 15 mm.
  • the base spring layer 14 advantageously has an elastic modulus of between 100 Pa and 100000 Pa, in particular around 40000 Pa.
  • the intermediate intermediate film 16 has a thickness of, for example, between 10 ⁇ m and 500 ⁇ m, advantageously 50 ⁇ m. It has a weight per unit area of between 10 g / m 2 and 200 g / m 2 , advantageously 50 g / m 2 .
  • This film 16 is impervious to the passage of air. It is made for example based on a monolayer thermoplastic polymer such as polyethylene, polypropylene or polyester. Alternatively, the film 16 is made of multilayer thermoplastic polymers, for example based on polyethylene / polyamide, polyethylene / polyamide / polyethylene. Advantageously, the film 16 is a bilayer film based on polyamide / polyethylene.
  • the base spring layer 14 is made of foam, it is injected onto the film 16.
  • the porous stiffening layer 18 is for example formed by a felt, as defined above. This can be compressed.
  • the felt comprises a high percentage of microfibers, for example more than 50% and advantageously 80% of microfibers.
  • microfibres fibers of sizes less than 0.9 dtex, advantageously 0.7 dtex.
  • the felt also contains recycled material as defined above.
  • the porous stiffening layer 18 is made based on an open cell slit foam. It is for example made of polyurethane.
  • the slit foam also contains recycled material as defined above and / or mineral filler and / or 'bio-polyol'.
  • the thickness of the porous stiffening layer 18 is for example between 1 mm and 15 mm, for example equal to 10 mm.
  • This thickness is less than 70% of the total thickness of the layers 14, 16, 18, 20 of the soundproofing assembly.
  • this thickness is between 20% and 70% of the total thickness.
  • the density of the layer 18 is between 200 g / m 2 and 3000 g / m 2 , preferably 1600 g / m 2 .
  • the density of the layer 18 is advantageously between 10 kg / m 3 and 180 kg / m 3 .
  • the porosity of this layer 18 is chosen so that the resistance to the passage of air of this layer is advantageously between 500 Nm -3 .s and 3500 Nm -3 .s, in particular approximately equal to 1600 Nm -3 .s.
  • the resistive upper layer 20 is for example made based on a resistive nonwoven or a material having a resistance to the passage of controlled air (for example: a light weight felt, a textile, etc.) fixed on the porous layer 18.
  • It has a weight per unit area of between 20 g / m 2 and 200 g / m 2 , advantageously 100 g / m 2 .
  • the resistive upper layer 20 is porous so as to have a low air passage resistance of between 200 Nm -3 .s and 2000 Nm -3 .s, advantageously 1000 Nm -3 .s.
  • the first soundproofing assembly 10A comprises a base spring layer 14 as described above, advantageously made of felt, fixed on the surface 12 of the motor vehicle, and a thin intermediate film 16 as described above, advantageously made of thermoplastic polymer, assembled on the layer 14.
  • This assembly 10A comprises a porous stiffening layer 18 as described above, advantageously made based on compressed felt, and applied to the film 16. It further comprises a resistive upper layer 20, as described above, advantageously realized at non-woven base, placed in contact with the layer 18 above this layer 18.
  • the first assembly according to the invention 10A comprises, for example, a base layer 14 made of 15 mm thick cotton fiber and epoxy resin having a basis weight of 800 g / m 2 , and a thin intermediate film 16 waterproof polyethylene / polyamide having a mass equal to 50 g / m 2 .
  • the assembly 10A further comprises a porous reinforcing layer 18 of felt of cotton fibers and epoxy resin, with a thickness equal to 10 mm, a surface density of 1600 g / m 2 and resistance to the passage of the air equal to 1525 Nm -3 .s, and a resistive upper layer 20 nonwoven having an air passing resistance equal to 1000 Nm -3 .s and a weight per unit area equal to 100g / m 2 .
  • a second soundproofing assembly according to the invention 10B is shown on the Figure 2 . It differs from the first set 10A in that the base spring layer 14 is made of a porous and elastic foam or visco-elastic foam.
  • This base spring layer advantageously has a density equal to 55 kg / m 3 .
  • the provision of a decompressed porous stiffening layer 18 increases the acoustic absorption across the assembly 10A, 10B, in combination with the resistive upper layer disposed above the porous layer 18. .
  • the thin film 16 in combination with the resistive upper layer 20 compensates for the loss of insulation resulting from the thickness and decompression of the layer 18, and surprisingly improves the insulation provided by the assembly.
  • the soundproofing assemblies 10A, 10B according to the invention therefore have a very high degree of lightness, with overall surface densities of less than 3000 g / m 2 , and excellent absorption with a diffuse field absorption coefficient substantially greater than or equal to 0.8 over a very wide range of frequencies, and adjustable by adjusting the resistance to the passage of air from the upper layer 20 and the thickness of the stiffening layer 18.
  • the assemblies 10A, 10B have improved insulation properties compared to a conventional bi-permeable assembly of the state of the art, while maintaining good absorption.
  • the attenuation index in dB and the diffuse field absorption coefficient as a function of frequency have been simulated for the first set 10A according to the invention and for a conventional dual-permeable assembly of the invention. state of the art.
  • the soundproofing assembly of the state of the art comprises in this example a layer of porous and elastic felt of thickness equal to 20 mm, with a surface density of 1150 g / m 2 and a layer of compressed felt of thickness equal to 5 mm, weight per unit area equal to 1400 g / m 2 .
  • the Figure 3 illustrates the respective curves 50, 52 of the attenuation index TL in dB as a function of the frequency for the first set according to the invention 10A (curve 50) and for the whole of the state of the art (curve 52 ). A gain in very clear insulation is observed for frequencies above about 3000 Hz for the assembly 10A according to the invention.
  • the overall noise reduction is then significant, as illustrated by the curve 60 corresponding to the first set 10A according to the invention and the curve 62 corresponding to the whole of the state of the art.
  • the stiffening layer 18 is more rigid than the base spring layer 16. It thus has a Young's modulus greater than 6.10 3 Pa, for example between 6.10 3 Pa and 6.10 6 Pa, and advantageously about equal to 15.10 3 Pa.
  • the flexural rigidity of the stiffening layer 18 is greater than that of the spring layer 14. This flexural rigidity is for example 1.5 to 10 times greater than that of the spring layer 14, and advantageously at least two times higher.

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Description

  • La présente invention concerne un ensemble d'insonorisation pour véhicule automobile selon le préambule de la revendication 1.
  • Un tel ensemble est destiné à résoudre les problèmes acoustiques qui se posent dans un espace sensiblement clos, tel que l'habitacle d'un véhicule automobile (tapis, pavillon, panneau de porte etc), au voisinage de sources de bruit telles qu'un moteur (tablier etc), le contact de pneumatiques avec une route (passage de roue etc ), etc.
  • En général, dans le domaine des basses fréquences, les ondes acoustiques engendrées par les sources de bruit précitées subissent un « amortissement » par des matériaux sous forme de feuilles simples ou doubles (sandwich) ou par un effet de porosité et d'élasticité d'un système masse-ressort, notamment à mousse viscoélastique.
  • Au sens de la présente invention, un ensemble d'insonorisation assure une « isolation » lorsqu'il empêche l'entrée d'ondes acoustiques à moyennes et hautes fréquences dans l'espace insonorisé, essentiellement par réflexion des ondes vers les sources de bruit ou l'extérieur de l'espace insonorisé.
  • Un ensemble d'insonorisation fonctionne par « absorption acoustique » (dans le domaine des moyennes et hautes fréquences) lorsque l'énergie des ondes acoustiques se dissipe dans un matériau absorbant.
  • On connaît de EP -A- 1 428 656 un ensemble d'insonorisation de faible masse, qui présente une couche ressort en mousse, un film fin intermédiaire en polymère thermoplastique, et une couche poreuse en feutre, sur laquelle est disposée une couche décorative.
  • Un tel système présente l'avantage d'être léger par nature, et offre une absorption acoustique correcte, dont les propriétés peuvent être réglées en modifiant l'épaisseur de la couche poreuse.
  • Le film fin est placé entre la couche poreuse et la couche de mousse afin d'éviter la saturation de la couche poreuse par la mousse lors du moussage. Ainsi la couche de mousse se forme sans pénétrer dans la couche poreuse. Toutefois, ce film fin n'a aucune fonction acoustique et est quasiment transparent acoustiquement.
  • Un tel ensemble ne donne pas entière satisfaction. En effet, s'il présente une légèreté adéquate et une absorption correcte, l'isolation acoustique d'un tel ensemble est assez faible, ce qui nuit aux propriétés globales d'insonorisation de l'ensemble. Pour améliorer l'isolation de l'ensemble précité, il serait nécessaire de comprimer la couche poreuse en feutre, ce qui dégraderait fortement l'absorption.
  • US2008/0073146 décrit un ensemble absorbant multicouche selon le préambule de la revendication 1. US2004/131836 , W02006/007275 et WO03/0069596 décrivent d'autres ensembles d'insonorisation.
  • Un but de l'invention est donc d'obtenir un ensemble d'insonorisation de faible masse, dans lequel l'isolation acoustique est améliorée, sans dégrader l'absorption.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble selon la revendication 1.
  • L'ensemble d'insonorisation selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 2 à 11.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la Figure 1 est une vue en coupe transversale d'un premier ensemble d'insonorisation selon l'invention, disposé sur une surface d'un véhicule automobile;
    • la Figure 2 est une vue analogue à la Figure 1 d'un deuxième ensemble d'insonorisation selon l'invention;
    • la Figure 3 est un graphe représentant l'indice d'affaiblissement en dB en fonction de la fréquence pour un ensemble d'insonorisation selon l'invention et pour un ensemble d'insonorisation de l'état de la technique ;
    • la Figure 4 est un graphe représentant les courbes du coefficient d'absorption en champ diffus en fonction de la fréquence pour un ensemble d'insonorisation selon l'invention et pour un ensemble d'insonorisation de l'état de la technique ; et
    • la Figure 5 est un graphe représentant les courbes de la réduction de bruit globale en dB pour un ensemble selon l'invention et pour un ensemble de l'état de la technique.
  • Dans tout ce qui suit, les orientations sont généralement les orientations habituelles d'un véhicule automobile. Toutefois, les termes « au dessus », « sur », « en dessous », « sous », « supérieur » et « inférieur » s'entendent de manière relative, par rapport à la surface de référence du véhicule automobile, en regard de laquelle est disposé l'ensemble d'insonorisation. Le terme « inférieur » s'entend ainsi comme étant situé le plus près de la surface et le terme « supérieur » comme étant situé le plus éloigné de cette surface.
  • Des ensembles d'insonorisation 10A, 10B selon l'invention sont illustrés par les Figures 1 et 2. Ces ensembles sont destinés à être disposés en regard d'une surface intérieure 12 d'un véhicule automobile.
  • La surface 12 est par exemple une surface métallique en tôle du véhicule définissant notamment un plancher, un plafond, une porte, un tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur, un capot, ou un passage de roue de véhicule automobile. Avantageusement, la surface 12 est un tablier.
  • Les ensembles 10A, 10B sont destinés à être appliqués directement sur la surface 12. Ils peuvent être fixés à la surface 12, avantageusement au moyen de pions (par exemple, dans le cas d'un tablier), ou posés sur celle-ci (par exemple, dans le cas d'un tapis). Dans une variante, ils sont collés.
  • On décrira tout d'abord la structure générale et les propriétés des différentes couches formant un ensemble d'insonorisation selon l'invention et ensuite, des exemples de disposition de ces couches, tels que représentés sur les Figures.
  • Les ensembles d'insonorisation 10A, 10B comprennent, de bas en haut sur les Figures 1 et 2, une couche ressort de base 14, élastique et poreuse, un film intermédiaire fin 16, appliqué sur la couche ressort de base 14, une couche poreuse de rigidification 18 placée sur le film intermédiaire 16 et une couche supérieure fine résistive 20 disposée sur la couche poreuse 18.
  • En variante (non représentée), l'ensemble d'insonorisation comprend en outre une couche décorative, comme par exemple un décor ou une moquette disposée au-dessus de la couche supérieure résistive 20.
  • La couche ressort de base 14 est réalisée par exemple à base d'un feutre poreux et élastique de fibres, ou à base d'une mousse poreuse et élastique ou encore visco-élastique présentant des propriétés d'isolation acoustique.
  • Par « feutre », on entend au sens de la présente invention, un mélange de fibres de base et de liant. Les fibres peuvent être des fibres nobles et/ou recyclées, naturelles ou synthétiques, d'une seule ou de plusieurs natures. Des exemples de fibres naturelles pouvant être utilisées sont le lin, le coton, le chanvre, le bambou etc. Des exemples de fibres synthétiques pouvant être utilisées sont les fibres de verre, le kevlar, le polyamide, l'acrylique, le polyester, le polypropylène.
  • Le liant est par exemple une résine ou des fibres liantes qui présentent un point de fusion inférieur à celui des fibres de base à lier. Des exemples de résines sont les résines époxy, ou les résines phénoliques. Des exemples de fibres liantes sont le polypropylène, le polyéthylène, le polyamide, le polyester, ou les polyesters bicomposants.
  • Dans une variante, le feutre de la couche ressort de base 14 contient de la matière recyclée provenant de déchets d'origine interne ou externe, par exemple de chutes de pièces d'équipements automobiles, de rebuts de fabrication, ou de pièces de fin de vie d'un véhicule. Ces déchets sont par exemple broyés et incorporés dans le feutre sous forme de morceaux de matière divisée constitués par des agglomérats, des flocons ou des particules. Les composants des déchets peuvent être séparés avant ou pendant le broyage.
  • Dans la variante de couche ressort de base 14 en mousse, la mousse est à cellules ouvertes. Elle est par exemple réalisée en polyuréthanne. La mousse est injectée ou refendue.
  • En variante, la mousse injectée ou refendue contient également de la matière recyclée, telle que définie ci-dessus, et/ou de la charge minérale et/ou du 'bio-polyol'.
  • La couche ressort de base 14 est poreuse et présente une porosité adaptée pour présenter une résistivité au passage de l'air avantageusement comprise entre 10000 N.m-4.s et 90000 N.m-4.s, notamment égale à environ 30000 N.m-4.s.
  • La résistance au passage de l'air ou sa résistivité est mesurée par la méthode décrite dans la thèse "Mesures des paramètres caractérisant un milieu poreux. Etude expérimentale du comportement acoustique des mousses aux basses fréquences.", Michel HENRY, soutenue le 3 octobre 1997 à l'Université du Mans.
  • Dans le cas du feutre, la couche 14 présente une masse surfacique comprise entre 200 g/m2 et 2 000 g/m2, avantageusement 800 g/m2. Dans le cas de la mousse, la masse volumique de la couche 14 est comprise entre 30 kg/m3 et 70 kg/m3 et notamment environ 50 kg/m3.
  • L'épaisseur de la couche ressort de base 14, prise perpendiculairement à la surface 12, est avantageusement comprise entre 5 mm et 30 mm, et par exemple voisine de 15 mm.
  • Pour présenter des propriétés de ressort, la couche ressort de base 14 présente avantageusement un module élastique compris entre 100 Pa et 100000 Pa, notamment environ 40000 Pa.
  • Le film intermédiaire fin 16 présente une épaisseur comprise par exemple entre 10 µm et 500 µm, avantageusement 50 µm. Il présente une masse surfacique comprise entre 10 g/m2 et 200 g/m2, avantageusement 50 g/m2.
  • Ce film 16 est étanche au passage de l'air. Il est réalisé par exemple à base d'un polymère thermoplastique monocouche comme du polyéthylène, du polypropylène ou du polyester. En variante, le film 16 est réalisé à base de polymères thermoplastiques multicouches, par exemple à base de polyéthylène / polyamide, de polyéthylène / polyamide / polyéthylène. Avantageusement, le film 16 est un film bicouche à base de polyamide / polyéthylène.
  • Lorsque la couche ressort de base 14 est réalisée en mousse, elle est injectée sur le film 16.
  • La couche poreuse de rigidification 18 est par exemple formée par un feutre, tel que défini ci-dessus. Celui-ci peut être comprimé.
  • Dans une variante, le feutre comprend un pourcentage élevé de microfibres, par exemple plus de 50% et avantageusement 80% de microfibres.
  • Par « microfibres », on entend des fibres de tailles inférieures à 0,9 dtex, avantageusement 0,7 dtex.
  • Dans une variante, le feutre contient également de la matière recyclée, telle que définie ci-dessus.
  • En variante, la couche poreuse de rigidification 18 est réalisée à base d'une mousse refendue à cellules ouvertes. Elle est par exemple réalisée en polyuréthanne.
  • Dans une variante, la mousse refendue contient également de la matière recyclée, telle que définie ci-dessus, et/ou de la charge minérale et/ou du 'bio-polyol'.
  • L'épaisseur de la couche poreuse de rigidification 18 est par exemple comprise entre 1 mm et 15 mm, par exemple égale à 10 mm.
  • Cette épaisseur est inférieure à 70% de l'épaisseur totale des couches 14, 16, 18, 20 de l'ensemble d'insonorisation. Avantageusement, cette épaisseur est comprise entre 20% et 70% de l'épaisseur totale.
  • Dans le cas d'une couche 18 en feutre, la masse surfacique de la couche 18 est comprise entre 200 g/m2 et 3 000 g/m2, avantageusement 1 600 g/m2. Dans le cas d'une couche 18 en mousse, la densité de la couche 18 est comprise avantageusement entre 10 kg/m3 et 180 kg/m3.
  • La porosité de cette couche 18 est choisie pour que la résistance au passage de l'air de cette couche soit avantageusement comprise entre 500 N.m-3.s et 3500 N.m-3.s, notamment environ égale à 1600 N.m-3.s.
  • La couche supérieure résistive 20 est par exemple réalisée à base d'un non-tissé résistif ou d'un matériau ayant une résistance au passage de l'air contrôlée (par exemple: un feutre de faible grammage, un textile etc) fixé sur la couche poreuse 18.
  • Elle présente une masse surfacique comprise entre 20 g/m2 et 200 g/m2, avantageusement 100 g/m2.
  • Selon l'invention, la couche supérieure résistive 20 est poreuse pour présenter une résistance au passage de l'air faible comprise entre 200 N.m-3.s et 2000 N.m-3.s, avantageusement 1000 N.m-3.s.
  • Deux exemples de structures d'ensembles d'insonorisation selon l'invention, réalisés à base des couches 14 à 20 telles que décrites plus haut, vont maintenant être décrits en regard des Figures 1 à 2.
  • Comme l'illustre la Figure 1, le premier ensemble d'insonorisation 10A selon l'invention comprend une couche ressort de base 14 telle que décrite plus haut, avantageusement en feutre, fixée sur la surface 12 du véhicule automobile, et un film intermédiaire fin 16 tel que décrit plus haut, avantageusement en polymère thermoplastique, assemblé sur la couche 14.
  • Cet ensemble 10A comprend une couche poreuse de rigidification 18 telle que décrite plus haut, avantageusement réalisée à base de feutre comprimé, et appliquée sur le film 16. Elle comprend en outre une couche supérieure résistive 20, telle que décrite plus haut, avantageusement réalisée à base de non-tissé, placée au contact de la couche 18 au dessus de cette couche 18.
  • Le premier ensemble selon l'invention 10A comprend, par exemple, une couche ressort de base 14 en feutre de fibres de coton et de résine époxy, de 15 mm d'épaisseur, présentant une masse surfacique égale à 800 g/m2, et un film intermédiaire fin 16 étanche en polyéthylène / polyamide présentant une masse égale à 50 g/m2. L'ensemble 10A comprend en outre une couche poreuse 18 de rigidification en feutre de fibres de coton et de résine époxy, d'épaisseur égale à 10 mm, de masse surfacique égale à 1600 g/m2 et de résistance au passage de l'air égale à 1525 N.m-3.s, et une couche supérieure résistive 20 en non-tissé présentant une résistance au passage de l'air égale à 1000 N.m-3.s et une masse surfacique égale à 100g/m2.
  • Un deuxième ensemble d'insonorisation selon l'invention 10B est représenté sur la Figure 2. Il diffère du premier ensemble 10A en ce que la couche ressort de base 14 est réalisée à base d'une mousse poreuse et élastique ou encore visco-élastique.
  • Cette couche ressort de base présente avantageusement une densité égale à 55 kg/m3 .
  • Dans les ensembles selon l'invention, la disposition d'une couche poreuse de rigidification 18 décompressée augmente l'absorption acoustique à travers l'ensemble 10A, 10B, en combinaison avec la couche supérieure résistive disposée 20 au-dessus de la couche poreuse 18.
  • Le film fin 16 en combinaison avec la couche supérieure résistive 20, compense la perte d'isolation résultant de l'épaisseur et de la décompression de la couche 18, et améliore de manière surprenante l'isolation fournie par l'ensemble.
  • Les ensembles d'insonorisation 10A, 10B selon l'invention présentent donc une très grande légèreté, avec des masses surfaciques globales inférieures à 3000 g/m2, et une excellente absorption avec un coefficient d'absorption en champ diffus sensiblement supérieur ou égal à 0,8 sur une très large gamme de fréquences, et réglable en ajustant la résistance au passage de l'air de la couche supérieure 20 et l'épaisseur de la couche de rigidification 18.
  • Grâce au film 16 et à la couche supérieure 20, les ensembles 10A, 10B présentent des propriétés d'isolation améliorées par rapport à un ensemble bi-perméable classique de l'état de la technique, tout en conservant une bonne absorption.
  • A titre d'illustration, l'indice d'affaiblissement en dB et le coefficient d'absorption en champ diffus en fonction de la fréquence ont été simulés pour le premier ensemble 10A selon l'invention et pour un ensemble bi-perméable classique de l'état de la technique.
  • L'ensemble d'insonorisation de l'état de la technique comprend dans cet exemple une couche de feutre poreux et élastique d'épaisseur égale à 20 mm, de masse surfacique égale à 1150 g/m2 et une couche de feutre comprimé d'épaisseur égale à 5 mm, de masse surfacique égale à 1400 g/m2.
  • La Figure 3 illustre les courbes respectives 50, 52 de l'indice d'affaiblissement TL en dB en fonction de la fréquence pour le premier ensemble selon l'invention 10A (courbe 50) et pour l'ensemble de l'état de la technique (courbe 52). Un gain en isolation très net est observé pour les fréquences supérieures à 3000 Hz environ pour l'ensemble 10A selon l'invention.
  • Les courbes 54, 56 respectives du coefficient d'absorption α en champ diffus en fonction de la fréquence pour le premier ensemble 10A selon l'invention (courbe 54) et pour l'ensemble de l'état de la technique (courbe 56) sont représentés sur la Figure 4. Comme représenté sur cette Figure, une amélioration nette de l'absorption est observée pour l'ensemble 10A selon l'invention à des fréquences supérieures à 1600 Hz.
  • En référence à la Figure 5, la réduction de bruit globale est alors significative, comme l'illustrent la courbe 60 correspondant au premier ensemble 10A selon l'invention et la courbe 62 correspondant à l'ensemble de l'état de la technique.
  • Un ensemble selon l'invention peut comprendre la combinaison avantageuse des caractéristiques suivantes :
    • la couche ressort de base 14 est un feutre dont la masse surfacique est sensiblement égale à 800 g/m2 et l'épaisseur est sensiblement égale à 15 mm ;
    • le film intermédiaire fin 16 est un film bicouche polyéthylène/polyamide dont la masse surfacique est égale à 50 g/m2 ;
    • la couche poreuse de rigidification 18 est un feutre dont la masse surfacique est égale à 1600 g/m2 et l'épaisseur est égale à 10 mm ; et
    • la couche supérieure 20 est un non-tissé résistif dont la résistance au passage de l'air est égale à 1000 N.m-3.s.
  • L'étanchéité au passage de l'air du film 16 décrite plus haut est telle que le film 16 présente une résistance au passage de l'air trop élevée pour être mesurée par la méthode décrite dans la thèse "Mesures des paramètres caractérisant un milieu poreux. Etude expérimentale du comportement acoustique des mousses aux basses fréquences" de Michel HENRY soutenue le 3 octobre 1997 à l'université du Mans.
  • En outre, la couche de rigidification 18 est plus rigide que la couche ressort de base 16. Elle présente ainsi un module d'Young supérieur à 6.103 Pa, par exemple compris entre 6.103 Pa et 6.106 Pa, et avantageusement environ égal à 15.103 Pa.
  • La rigidité en flexion de la couche de rigidification 18 est plus grande que celle de la couche ressort 14. Cette rigidité en flexion est par exemple de 1,5 fois à 10 fois supérieure à celle de la couche ressort 14, et avantageusement au moins deux fois supérieure.

Claims (11)

  1. Ensemble (10A, 10B) d'insonorisation pour véhicule automobile, du type comprenant :
    - une couche ressort de base (14), élastique et poreuse, destinée à être placée en regard d'une surface (12) du véhicule automobile ;
    - un film intermédiaire fin (16), assemblé sur la couche ressort de base (14) ;
    - une couche poreuse de rigidification (18) présentant une résistance au passage de l'air supérieure à 500 N.m-3.s, la couche poreuse de rigidification (18) étant disposée sur le film intermédiaire fin (16) ;
    - une couche supérieure (20), disposée sur la couche poreuse de rigidification (18) ;
    la couche supérieure (20) étant poreuse et présente une résistance au passage de l'air comprise entre 200 N.m-3.s et 2000 N.m-3.s.
    caractérisé en ce que le film intermédiaire fin est étanche au passage de l'air, le film intermediaire fin présentant une masse surfacique inférieure à 200 g/m2.
  2. Ensemble (10A, 10B) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche poreuse de rigidification (18) est comprise entre 20% et 70% de l'épaisseur totale de l'ensemble d'insonorisation.
  3. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la couche poreuse de rigidification (18) présente une résistance au passage de l'air comprise entre 500 N.m-3.s et 3500 N.m-3.s.
  4. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche poreuse de rigidification (18) est réalisée à base d'un feutre, d'un feutre comprimé ou d'une mousse refendue.
  5. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche poreuse de rigidification (18) présente une masse surfacique inférieure à 3000 g/m2.
  6. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche supérieure (20) présente une masse surfacique inférieure à 200 g/m2.
  7. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche supérieure (20) est réalisée à base d'un non-tissé résistif ou d'un matériau ayant une résistance au passage de l'air contrôlée.
  8. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film intermédiaire fin (16) est monocouche ou multicouches et est réalisé à base d'au moins un polymère thermoplastique.
  9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une couche décorative disposée sur la couche supérieure (20).
  10. Ensemble (10A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche ressort de base (14) et la couche poreuse de rigidification (18) sont réalisées à base de feutre.
  11. Ensemble (10A, 10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la rigidité en flexion de la couche de rigidification (18) est au moins 1,5 fois supérieure à la rigidité en flexion de la couche ressort de base (14).
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