FR2917054A1

FR2917054A1 - "planche de bord d'un vehicule, tel qu'un vehicule automobile, pourvue d'au moins un moyen d'absorption de bruit"

Info

Publication number: FR2917054A1
Application number: FR0755629A
Authority: FR
Inventors: Bertrand Auffray
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2008-12-12
Anticipated expiration: 2027-06-11
Also published as: FR2917054B1

Abstract

La présente invention concerne une planche de bord d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, pourvue d'au moins un moyen d'absorption de bruit.La planche de bord est caractérisée en ce que le moyen d'absorption du bruit comprend une structure à double paroi intégrée d'une planche de bord (2) à au moins une zone supérieure de cette dernière adjacente au pare-brise (1) et comportant une paroi extérieure perforée (5) de dissipation de l'énergie acoustique et une paroi intérieure pleine acoustiquement étanche (6) espacée de la paroi (5), les perforations (7) pouvant être constituées par des trous ayant un diamètre inférieur à environ 3mm.L'invention trouve application dans le domaine de l'automobile.

Description

"Planche de bord d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, pourvue

d'au moins un moyen d'absorption de bruit".

La présente invention concerne une planche de bord d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, pourvue d'au moins un moyen d'absorption de bruit. On sait que la zone avant de l'habitacle d'un véhicule automobile est fortement sujette à des bruits provenant de sources diverses. Ainsi, ces bruits proviennent du moteur du véhicule et qui, bien qu'atténués par le tablier et des mousses insonorisantes rapportées à ce tablier, restent d'un niveau d'intensité relativement important dans cette zone avant. Cette dernière est également exposée aux bruits extérieurs traversant en partie le pare-brise du véhicule. Les bruits extérieurs ayant des fréquences élevées passent également dans l'habitacle du véhicule à cause de la transparence acoustique des panneaux de la carrosserie du véhicule entourant cet habitacle, même si ces bruits sont atténués par ces panneaux et les mousses insonorisantes rapportées à ceux-ci. En outre, les bruits dans la zone avant du véhicule peuvent provenir des vibrations des panneaux de la carrosserie du véhicule et pénétrant dans l'habitacle de celui-ci. La zone avant de l'habitacle du véhicule située entre le pare-brise et la planche de bord forme une sorte de coin propice à la concentration des bruits dont les sources sont notamment celles exposées précédemment.

La concentration de bruit dans cette zone se produit aussi bien dans le domaine de basse fréquence inférieure à 400 Hz que dans le domaine des moyennes et hautes fréquences. En basse fréquence, cette concentration du bruit est due à la contribution des modes propres acoustiques longitudinaux de l'habitacle qui ont des maximums de pressions acoustiques aux extrémités de cet habitacle et en particulier dans la zone avant de l'habitacle. Dans le domaine des fréquences plus élevées, cette concentration de bruit dans la zone entre la planche de bord et le pare-brise du véhicule résulte des multiples réflexions des ondes acoustiques sur les parois de l'habitacle. En effet, ces ondes acoustiques se réfléchissent en partie sur les parois de l'habitacle, alors que l'autre partie de celles-ci est amortie.

La figure 1 représente en section un ensemble à pare-brise 1, planche de bord 2 et tablier 3 d'un véhicule automobile, ainsi que la zone Z1 formant une sorte de coin entre le pare-brise 1 et la planche de bord 2. Les réflexions multiples des ondes acoustiques sur le pare-brise 1, sur le dessus de la planche de bord 2, sur les montants du pare-brise et/ou sur les vitres latérales avant, conduisent du fait de la géométrie de la zone Z1 à une concentration des bruits dans celle-ci. En outre, le pare-brise 1 est également une surface absorbant peu les ondes acoustiques qui vont donc être quasiment intégralement réfléchies sur la face interne de ce pare-brise. La présente invention a pour but d'atténuer efficacement les bruits susceptibles de se produire dans la zone entre le pare-brise et la planche de bord d'un véhicule automobile quelle que soit l'origine de ces bruits, améliorant par conséquent le confort des passagers, notamment des passagers avant du véhicule. A cet effet, selon l'invention, la planche de bord d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, pourvue d'au moins un moyen d'absorption de bruit susceptible de se produire dans une zone de l'habitacle du véhicule située entre le pare-brise et la planche de bord, est caractérisée en ce que le moyen d'absorption de bruit comprend une structure à double paroi intégrée dans la planche de bord à au moins une zone supérieure de cette dernière adjacente au pare-brise et comportant une paroi extérieure perforée ou microperforée permettant de dissiper l'énergie acoustique et une paroi intérieure pleine acoustiquement étanche espacée de la paroi extérieure, les perforations ou microperforations étant constituées soit par des trous ayant un diamètre inférieur à environ 3mm, soit par des fentes ayant une largeur inférieure à environ 0,5mm et une longueur inférieure à environ 5mm. Les trous de perforation peuvent avoir un diamètre 10 avantageusement inférieur à 1, 2mm et, de préférence, à 0,5mm. Le taux de perforation de la paroi extérieure défini par le rapport de la surface perforée de la zone supérieure à la surface de cette zone est inférieur à 15 10%. Le taux de perforation est avantageusement inférieur à 5% et, le cas échéant, à 2%. Selon un mode de réalisation préféré, la paroi extérieure perforée ou microperforée est constituée par 20 la peau de la planche de bord, la paroi intérieure est constituée par le support rigide ou insert de la planche de bord et un réseau de nervures alvéolé en nid d'abeille est interposé entre la peau et le support rigide. Selon une variante de réalisation, au moins une 25 perforation ou microperforation est réalisée au-dessus de certains des alvéoles du réseau en nid d'abeille. Selon une autre variante de réalisation, une seule perforation ou microperforation est réalisée au-dessus de chaque alvéole du réseau en nid d'abeille. 30 Chaque trou de perforation situé au dessus d'un alvéole du réseau en nid d'abeille a un diamètre compris entre environ 0,3mm et Imm. Le volume d'un alvéole en dessous d'un trou est égal à environ cinq fois le volume du trou, qui est 35 défini par son diamètre et l'épaisseur de la peau extérieure, pour un quart environ des trous de la zone perforée, à environ dix fois le volume du trou pour un quart environ des trous de la zone perforée, à environ vingt fois le volume du trou pour un quart environ des trous de la zone perforée et à environ trente fois le volume du trou pour un dernier quart environ des trous de la zone perforée. Le taux de perforation de la peau extérieure est compris entre environ 2% et environ 3%. Selon une première application de l'invention, une ou plusieurs zones perforées ou microperforées de la paroi extérieure de la planche de bord sont réalisées en périphérie de la bouche de sortie d'une buse de dégivrage de la planche de bord. Dans cette application, le diamètre des trous de perforation est compris entre environ lmm et 1,2mm et la hauteur séparant la paroi perforée et la paroi intérieure est d'au moins 20mm. Selon une deuxième application de l'invention, une ou plusieurs zones perforées ou microperforées de la paroi extérieure de la planche de bord sont réalisées en périphérie de l'orifice de sortie d'un conduit d'air de ventilation de la planche de bord. Selon une troisième application de l'invention, la zone perforée ou microperforée de la paroi extérieure entoure coaxialement une grille d'un haut-parleur de la planche de bord. La hauteur séparant la peau extérieure et le support rigide intérieur est inférieure à environ 5mm. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en section transversale d'un ensemble connu à pare-brise, planche de bord et tablier d'un véhicule automobile ; la figure 2 est une vue en section transversale d'un ensemble à pare-brise et planche de bord d'un véhicule équipée d'un moyen d'absorption de bruit conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue en section transversale agrandie du moyen d'absorption de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de dessus du moyen d'absorption du bruit de l'invention équipant une planche de bord d'un véhicule automobile et dont la peau extérieure est en PVC ; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue de dessus montrant l'application du moyen d'absorption du bruit de l'invention à une buse de dégivrage de la planche de bord du véhicule ; - la figure 7 est une vue en section transversale montrant l'application du moyen d'absorption de bruit de l'invention à un diffuseur d'air de la planche de bord du véhicule ; - la figure 8 est une vue de dessus montrant l'application du moyen d'absorption du bruit de l'invention à une grille de haut-parleur de la planche de bord du véhicule ; et - la figure 9 est une vue en section suivant la ligne IX-IX de la figure 8. En se reportant aux figures 1 et 2, les axes du véhicule sont définis par l'axe horizontal et longitudinal X allant de l'avant vers l'arrière du véhicule, l'axe transversal Y orienté vers la gauche du véhicule et l'axe vertical Z orienté vers le haut. La référence 1 désigne le pare-brise d'un véhicule automobile dont la planche de bord 2 a sa partie horizontale supérieure 4 dirigée vers l'avant du véhicule et s'étendant transversalement à celui-ci suivant l'axe Y. La partie 4 définit avec le pare-brise 1 une zone transversale approximativement en forme de coin dans laquelle des bruits sont susceptibles de se produire. Selon l'invention, un moyen d'absorption des ondes acoustiques pouvant générer du bruit est intégré dans au moins une zone de la partie supérieure 4 de la planche de bord 2 de manière à atténuer ou dissiper tout bruit pouvant se produire dans la zone en coin entre le pare-brise 1 et la partie supérieure 4 de la planche de bord 2.

Ce moyen d'absorption de bruit comprend une structure à double paroi comprenant une paroi supérieure extérieure 5 perforée ou microperforée pour dissiper toute énergie acoustique par des phénomènes de viscosité ou de frottement et une paroi inférieure et intérieure pleine 6 étanche au bruit et étant espacée parallèlement de la paroi poreuse 5. Les perforations ou microperforations sont constituées par des trous ou perçages 7 traversant la paroi extérieure 5 et ayant un diamètre avantageusement inférieur à environ 3mm. De préférence, le diamètre des trous 7 est inférieur à 1,2mm, ou de préférence, inférieur à 0, 5mm. Ces trous 7 peuvent être réalisés par perçage mécanique à l'aide d'aiguilles fines ou lors du moulage de la paroi extérieure 5 qui constitue de préférence la peau en polychlorure de vinyle (PVC) de la planche de bord 2. Les trous 7 peuvent être remplacés par de petites fentes de très faible largeur, de préférence inférieure à 0,5mm et d'une longueur inférieure à 5mm.

Les trous 7 et les fentes n'ont pas tous nécessairement les mêmes dimensions dans la zone perforée supérieure de la partie 4 de la planche de bord 2. Le taux de perforation de la paroi extérieure 5, qui est défini par le rapport de la surface perforée de la zone supérieure à la surface de cette zone, est relativement faible, en général inférieur à 10%. De préférence, ce taux est inférieur à 5% afin que l'absorption du bruit ou acoustique agisse le plus bas possible en fréquence. Un taux de perforation de 2% est un compromis acceptable. Les trous 7 ou les fentes doivent être répartis de façon homogène sur la zone supérieure perforée adjacente au pare-brise 1, mais ne sont pas forcément répartis de façon régulière. Les exigences de précision concernant les dimensions des trous de la paroi supérieure 5 et la hauteur entre cette paroi et la paroi pleine inférieure 6 n'ont pas besoin d'être sévères. Ainsi, une tolérance de 30 à 40 % sur le diamètre des trous 7 est acceptable à condition de respecter un diamètre maximum de trous choisi par avance. Il en est de même en ce qui concerne la hauteur entre les deux parois 5, 6 pour laquelle une tolérance de 30% est acceptable à condition de respecter une hauteur minimale choisie par avance qui peut être, à titre d'exemple, d'environ 20mm. Il existe actuellement des planches de bord comprenant une peau ou paroi extérieure réalisée en PVC, comme déjà mentionné précédemment, et qui est disposée sur un support rigide ou insert de la planche de bord réalisé en polypropylène (PP). Un réseau alvéolé de nervures en nid d'abeille est disposé entre la peau extérieure et l'insert intérieur. Une telle disposition présente une certaine élasticité quand on appuie dessus. Selon une première variante, la structure à double paroi d'absorption de bruit de l'invention est incorporée dans une telle planche de bord. Ainsi, la paroi extérieure 5 comportant les perforations ou microperforations 7 est formée par la peau en PVC de la planche de bord 2, la paroi intérieure est formée par l'insert de la planche de bord 2 et le réseau alvéolé de nervures en nid d'abeille est interposé entre ces deux parois.

La peau en PVC comporte des perforations ou microperforations 7 sur au moins une zone supérieure horizontale de la planche de bord adjacente au pare-brise du véhicule. Comme le montre la figure 4, où la peau 5 de la planche de bord est rendue transparente afin de rendre visible les alvéoles 8 en nid d'abeille, les positions respectives des nervures 9 du réseau alvéolé et des trous 7 constituant les perforations ou microperforations sont quelconques. Ainsi, il est possible qu'aucun trou 7 ne soit présent au-dessus d'un alvéole 8 constituant l'espace fermé défini par les nervures 9 et un ou plusieurs trous 7 peuvent être prévus au-dessus de certains des autres alvéoles 8. Selon une seconde variante de réalisation, un seul trou 7 est prévu au-dessus de chaque alvéole 8 en respectant, de préférence, les dimensions suivantes : - un diamètre d du trou 7 au plus égal à lmm et au moins égal à 0,3mm ; - une hauteur h entre la face interne de la peau extérieure 5 et la face interne de l'insert intérieur 6 égal à environ 5mm suivant une tolérance de plus ou moins 30% ; - un volume fermé d'un alvéole en dessous du trou correspondant 7 égal à environ cinq fois le volume du trou, qui est défini par le diamètre du trou multiplié par l'épaisseur e de la peau en PVC 5, pour un quart environ des trous 7 ; - un volume d'alvéole d'environ dix fois le volume du trou correspondant pour un quart environ des trous de la peau 5 ; - un volume d'environ vingt fois le volume du trou correspondant 7 pour un quart environ des trous de la peau 5 ; un volume d'environ trente fois le volume du trou correspondant 7 pour un dernier quart environ des 35 trous de la zone perforée de la peau 5 ; et - un taux de perforation ou de porosité compris entre environ 2% et environ 3%.

Ainsi, du fait des dimensions différentes susmentionnées selon les zones, l'absorption du bruit agit sur une plus large plage de fréquences. Les formes spécifiques de la variante de réalisation de la figure 5 permettent d'associer l'absorption acoustique et un rôle de résonateur acoustique dit de Helmholtz. L'absorption acoustique se produit principalement dans le trou 7 par phénomène de viscosité au niveau de la couche limite acoustique et le résonateur de Helmholtz permet d'agir en plus basses fréquences que l'absorption acoustique dans ce trou. La réalisation des perforations ou microperforations 7 sur une zone de la peau extérieure 5 de la planche de bord 2 peut être perçue par l'utilisateur du véhicule automobile équipé d'une telle planche de bord comme inesthétique et de mauvaise qualité. Pour remédier à cet inconvénient, la structure à double paroi de l'invention peut être intégrée à des équipements déjà présents sur la planche de bord 2 du véhicule. Ainsi, la figure 6 montre l'utilisation de la structure à double paroi de l'invention avec une buse de dégivrage 10 de la planche de bord 2.

La zone la plus en avant de la planche de bord 2 entre le pare-brise et la buse de dégivrage 10 ou au voisinage de la buse de dégivrage 10, est une zone souvent peu visible par l'occupant du véhicule. Cette zone constitue la partie d'extrémité en coin où la concentration des ondes acoustiques est assez élevée, si ce n'est la plus élevée. En outre, l'air sortant de la buse de dégivrage 10 pour désembuer le pare-brise 1 fait également du bruit dans cette zone (bruit de turbulence, éclatement de flux d'air à la sortie du conduit de dégivrage). Une zone d'absorption acoustique située au voisinage de la zone d'émission de bruit dans l'habitacle agira également sur ces bruits de dégivrage-désembuage. La figure 6 montre ainsi que tout ou partie de la périphérie de la buse de dégivrage 10 est pourvue d'une ou plusieurs zones perforées ou microperforées Z2, Z3, Z4 dont chacune comprend la peau extérieure perforée ou microperforée 5 et, bien que non visible, l'insert intérieur de la planche de bord. Dans cette configuration, on cherche à avoir le plus de hauteur possible entre ces deux parois extérieure et intérieure. A titre d'exemple, une hauteur entre ces deux parois d'environ 20mm peut suffire et, le cas échéant, une hauteur supérieure à cette valeur peut être utilisée pour des trous dont le diamètre est de l'ordre de lmm à 1,2mm.

La figure 7 représente l'association de la structure à double paroi d'absorption de bruit avec un conduit d'air de ventilation 11, dénommé également diffuseur, du système de ventilation du véhicule. Le conduit de ventilation 11 débouche en partie supérieure de la planche de bord 2 au travers d'un orifice fermé par une grille 12. Ainsi, dans le cas particulier d'une grille ou de grilles de diffusion douce 12 qui couvre(nt) une surface assez importante de la planche de bord 2, il suffit d'intégrer la paroi extérieure 5 avec ses perforations ou microperforations 7 dans des zones situées en périphérie de la grille de diffusion 12 soit sur la totalité de cette périphérie soit sur une partie seulement de celle-ci. Ainsi, non seulement les bruits présents dans la zone entre le pare- brise et la planche de bord 2 sont atténués, mais les bruits d'air du système de ventilation sont également atténués. Les figures 8 et 9 représentent l'association de la structure à double paroi d'absorption de bruit de l'invention avec une grille 13 de haut parleur de la planche de bord 2 du véhicule. Une partie externe de la zone habituellement réservée au haut-parleur 14 est utilisée pour l'absorption des bruits. Ainsi, la zone perforée ou microperforée de la peau extérieure 5 de la planche de bord 2 entoure coaxialement la grille 13 du haut-parleur en étant située dans le même plan que cette dernière. Avantageusement, la grille 13 du haut-parleur et la peau externe perforée ou microperforée peuvent être réalisées en une seule et même pièce.

Claims

REVENDICATIONS

1. Planche de bord d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, pourvue d'au moins un moyen d'absorption de bruit susceptible de se produire dans une zone de l'habitacle du véhicule située entre le pare-brise et la planche de bord, caractérisée en ce que le moyen d'absorption de bruit comprend une structure à double paroi intégrée dans la planche de bord (2) à au moins une zone supérieure de cette dernière adjacente au pare-brise (1) et comportant une paroi extérieure perforée ou microperforée (5) permettant de dissiper l'énergie acoustique et une paroi intérieure pleine acoustiquement étanche (6) espacée de la paroi extérieure (5), les perforations ou microperforations (7) étant constituées soit par des trous ayant un diamètre inférieur à environ 3mm, soit par des fentes ayant une largeur inférieure à environ 0,5mm et une longueur inférieure à environ 5mm.

2. Planche de bord selon la revendication 1, caractérisée en ce que les trous (7) ont un diamètre inférieur à 1,2mm et, le cas échéant, à 0,5mm.

3. Planche de bord selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le taux de perforation de la paroi extérieure (5) défini par le rapport de la surface perforée de la zone supérieure à la surface de cette zone est inférieur à 10%.

4. Planche de bord selon la revendication 3, caractérisée en ce que le taux de perforation est 30 inférieur à 5% et, le cas échéant, à 2%.

5. Planche de bord selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi extérieure perforée ou microperforée est constituée par la peau (5) de la planche de bord (2), la paroi intérieure est 35 constituée par le support rigide ou insert (6) de la planche de bord (2) et en ce qu'un réseau de nervuresalvéolé en nid d'abeille est interposé entre la peau (5) et le support rigide (6).

6. Planche de bord selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins une perforation ou microperforation (7) est réalisée au- dessus de certains des alvéoles (8) du réseau en nid d'abeille.

7. Planche de bord selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une seule perforation ou microperforation (7) est réalisée au-dessus de chaque alvéole (8) du réseau en nid d'abeille.

8. Planche de bord selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque trou de perforation (7) a un diamètre compris entre environ 0,3mm et Imm.

9. Planche de bord selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le volume d'un alvéole (8) en dessous d'un trou (7) est égal à environ cinq fois le volume du trou, qui est défini par son diamètre et l'épaisseur de la peau extérieure (5), pour un quart environ des trous (7) de la zone perforée, à environ dix fois le volume du trou pour un quart environ des trous (7) de la zone perforée, à environ vingt fois le volume du trou pour un quart environ des trous (7) de la zone perforée et à environ trente fois le volume du trou pour un dernier quart environ des trous (7) de la zone perforée.

10. Planche de bord selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le taux de perforation de la peau extérieure (5) est compris entre environ 2% et environ 3%.

11. Planche de bord selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une ou plusieurs zones perforées ou microperforées de la paroi extérieure sont réalisées en périphérie de la bouche de sortie d'une buse de dégivrage (10) de la planche de bord (2).

12. Planche de bord selon la revendication 11, caractérisée en ce que le diamètre des trous de perforation (7) est compris entre environ lmm et 1,2mm etla hauteur séparant la paroi perforée ou microperforée (5) et la paroi intérieure (6) est d'au moins 20mm.

13. Planche de bord selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'une ou plusieurs zones perforées ou microperforées de la paroi extérieure (5) sont réalisées en périphérie de l'orifice de sortie d'un conduit (11) d'air de ventilation de la planche de bord (2).

14. Planche de bord selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la zone perforée ou microperforée de la paroi extérieure entoure coaxialement une grille (13) d'un haut-parleur de la planche de bord (2).

15. Planche de bord selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la hauteur séparant la peau extérieure (5) et le support rigide intérieur (6) est inférieure à environ 5 mm.