FR3021268A1

FR3021268A1 - GLAZING OF A MOTOR VEHICLE IN WHICH IS A SPEAKER

Info

Publication number: FR3021268A1
Application number: FR1454540A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Rilat; Frederic Guidez; Gerard Jeuffe; Fabien Leloup
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2015-11-27

Abstract

Vitrage pour véhicule automobile comprenant une feuille (2) en matière plastique transparente, dans laquelle est intégrée au moins un haut-parleur comportant un élément vibrant (3) en contact avec l'une des faces de ladite feuille (2), la partie de cette feuille (2) qui est située autour de l'élément vibrant (3) constituant la membrane dudit haut-parleur, caractérisé en ce que la partie de ladite feuille (2) qui est située autour de l'élément vibrant (3) comporte une zone (4) de diffusion du son sensiblement centrée autour de l'élément vibrant (3) dans laquelle l'épaisseur de ladite feuille est inférieure à celle du reste (5) de cette feuille.Glazing for a motor vehicle comprising a sheet (2) of transparent plastic material, in which at least one loudspeaker is incorporated comprising a vibrating element (3) in contact with one of the faces of said sheet (2), the part of this sheet (2) which is located around the vibrating element (3) constituting the membrane of said loudspeaker, characterized in that the portion of said sheet (2) which is situated around the vibrating element (3) comprises a sound diffusion zone (4) substantially centered around the vibrating element (3) in which the thickness of said sheet is less than that of the remainder (5) of this sheet.

Description

VITRAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE DANS LEQUEL EST INTÉGRÉ UN HAUT-PARLEUR La présente invention concerne un vitrage pour véhicule automobile comprenant une feuille en matière plastique transparente, dans laquelle est intégré au moins un haut-parleur. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un tel vitrage. Habituellement, les haut-parleurs ou autres enceintes acoustiques sont placés dans les portes avant et arrière ainsi que dans la planche de bord des véhicules automobiles. Ces enceintes acoustiques engendrent une augmentation de la masse du véhicule et diminuent l'espace disponible dans les portes et dans la planche de bord.The present invention relates to a glazing for a motor vehicle comprising a transparent plastic sheet, in which at least one loudspeaker is integrated. BACKGROUND OF THE INVENTION The invention also relates to a motor vehicle comprising such a glazing unit. Usually, speakers or other loudspeakers are placed in the front and rear doors as well as in the dashboard of motor vehicles. These loudspeakers cause an increase in the mass of the vehicle and reduce the space available in the doors and the dashboard.

De plus, ces haut-parleurs ou enceintes acoustiques ainsi que les faisceaux électriques nécessaires pour les faire fonctionner engendrent des coûts importants de montage. On connaît selon la demande de brevet US 8 155 344 un vitrage de toit en verre ou en matière plastique transparente comportant plusieurs éléments vibrants en contact avec le vitrage de façon à réaliser une enceinte acoustique. La feuille en verre ou en matière plastique constitue ainsi la membrane de l'enceinte acoustique. Cette enceinte acoustique permet ainsi de remédier aux inconvénients évoqués plus haut, liés à l'augmentation de la masse et des coûts de montage.In addition, these speakers or loudspeakers and the electrical harnesses necessary to operate them generate significant costs of assembly. According to the patent application US Pat. No. 8,155,344, a roof glazing made of glass or of transparent plastic material comprising several vibrating elements in contact with the glazing so as to produce an acoustic enclosure. The sheet of glass or plastic thus constitutes the membrane of the acoustic enclosure. This acoustic enclosure thus makes it possible to remedy the disadvantages mentioned above, related to the increase in the mass and the mounting costs.

Cependant, un vitrage de toit doit être suffisamment résistant pour résister aux chocs et aux diverses agressions. De plus, le vitrage doit être relativement mince pour pouvoir accomplir la fonction de diffuseur du son dans l'application ci-dessus. Les études réalisées par la demanderesse ont montré qu'il était difficile voir impossible de trouver la bonne solution pour réaliser le meilleur compromis. Le but de la présente invention est précisément de proposer une solution simple et efficace pour résoudre le problème ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un vitrage pour véhicule automobile comprenant une feuille en matière plastique transparente, dans laquelle est intégrée au moins un haut-parleur comportant un élément vibrant en contact avec l'une des faces de ladite feuille, la partie de cette feuille qui est située autour de l'élément vibrant constituant la membrane dudit haut-parleur, caractérisé en ce que la partie de ladite feuille qui est située autour de l'élément vibrant comporte une zone de diffusion du son sensiblement centrée autour de l'élément vibrant dans laquelle l'épaisseur de ladite feuille est inférieure à celle du reste de cette feuille. Ainsi, la feuille en matière plastique du vitrage comprend deux zones dont l'une entoure l'élément vibrant du haut-parleur et dont l'autre constitue le reste de la feuille. De ce fait, étant donné que la feuille est plus mince dans la première zone que dans le reste de la feuille, la première zone peut diffuser les sons dans d'excellentes conditions. De plus, étant donné que le reste de la feuille est plus épais, celle-ci est apte à remplir la fonction structurante au vitrage, c'est-à-dire conférer à celui-ci une résistance suffisante. Cette différence d'épaisseur de la feuille de matière plastique peut être obtenue sans surcoût lors du moulage de la feuille. Une telle différentiation d'épaisseur ne serait pas possible dans le cas d'un vitrage en verre minéral. Dans une version préférée, l'épaisseur de ladite feuille est sensiblement constante dans toute ladite zone de diffusion du son qui entoure l'élément vibrant. De préférence également, l'épaisseur de ladite feuille dans ladite zone de diffusion du son est inférieure à 5 mm, tandis que dans le reste de la feuille, l'épaisseur est supérieure à 5 mm. Lorsque ces conditions sont remplies, la zone de diffusion permet de diffuser les sons dans des conditions optimales tandis que le reste de la feuille remplit parfaitement sa fonction structurante. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, ladite zone de diffusion du son est limitée extérieurement par une surface annulaire, centrée autour de l'élément vibrant, en forme de tronc de cône dans laquelle l'épaisseur augmente progressivement entre celle de ladite feuille dans ladite zone et celle du reste de la feuille.However, a roof glazing must be strong enough to withstand shocks and various attacks. In addition, the glazing must be relatively thin to be able to perform the function of sound diffuser in the application above. The studies carried out by the plaintiff showed that it was difficult or impossible to find the right solution to achieve the best compromise. The object of the present invention is precisely to provide a simple and effective solution to solve the problem above. This object is achieved, according to the invention, by a glazing for a motor vehicle comprising a transparent plastic sheet, in which is integrated at least one loudspeaker comprising a vibrating element in contact with one of the faces of said sheet , the part of this sheet which is located around the vibrating element constituting the membrane of said loudspeaker, characterized in that the portion of said sheet which is situated around the vibrating element comprises a substantially centered sound diffusion zone around the vibrating element in which the thickness of said sheet is less than that of the rest of this sheet. Thus, the plastic sheet of the glazing comprises two zones, one of which surrounds the vibrating element of the loudspeaker and the other constitutes the remainder of the sheet. Because of this, since the sheet is thinner in the first area than in the rest of the sheet, the first area can broadcast the sounds under excellent conditions. In addition, since the remainder of the sheet is thicker, it is able to fulfill the structuring function of the glazing, that is to say to give it sufficient strength. This difference in thickness of the plastic sheet can be obtained without additional cost during the molding of the sheet. Such a difference in thickness would not be possible in the case of a mineral glass pane. In a preferred version, the thickness of said sheet is substantially constant throughout said sound diffusion zone surrounding the vibrating element. Also preferably, the thickness of said sheet in said sound diffusion zone is less than 5 mm, while in the remainder of the sheet, the thickness is greater than 5 mm. When these conditions are fulfilled, the diffusion zone makes it possible to broadcast the sounds in optimal conditions while the rest of the sheet perfectly fulfills its structuring function. In a particularly advantageous embodiment of the invention, said sound diffusion zone is limited externally by an annular surface, centered around the vibrating element, in the form of a truncated cone in which the thickness increases progressively between that of said sheet in said area and that of the remainder of the sheet.

Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, l'élément vibrant est en contact avec la face intérieure du vitrage et cette face comporte une protubérance annulaire centrée autour de l'élément vibrant et à laquelle est fixé cet élément.According to another advantageous feature of the invention, the vibrating element is in contact with the inner face of the glazing and this face comprises an annular protuberance centered around the vibrating element and to which this element is fixed.

Cette protubérance peut être venue de moulage lors de la fabrication de la feuille sans engendrer de surcoût. Selon des variantes de réalisation de l'invention : - ladite feuille comprend une zone annulaire de transition entre ladite zone de diffusion du son et le reste de la feuille en matière plastique transparente, cette zone de transition étant en matière plus souple que la matière de ladite feuille et surmoulée avec cette dernière ; - la matière plastique constituant ladite zone de diffusion du son est différente de celle constituant le reste de ladite feuille ; - ladite feuille de matière plastique transparente est collée à une feuille de verre minéral classique. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile comportant un vitrage selon l'invention. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après.This protrusion may have come from molding during the manufacture of the sheet without generating additional cost. According to alternative embodiments of the invention: said sheet comprises an annular zone of transition between said sound diffusion zone and the remainder of the transparent plastic sheet, this transition zone being made of a more flexible material than the said sheet and overmolded with the latter; the plastic material constituting said sound diffusion zone is different from that constituting the remainder of said sheet; said transparent plastic sheet is bonded to a conventional mineral glass sheet. According to another aspect, the invention also relates to a motor vehicle comprising a glazing unit according to the invention. Other features and advantages of the invention will become apparent throughout the description below.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective montrant l'intérieur d'un véhicule automobile dont le toit est équipé d'un vitrage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe du vitrage selon l'invention, suivant le plan A-A de la figure 1, - la figure 3 est une vue agrandie du détail B de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 2 montrant une variante de l'invention, - la figure 5 est une vue en 3D montrant l'évolution de l'amplitude de l'onde sonore diffusée dans le vitrage autour de l'élément vibrant.In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting example: FIG. 1 is a perspective view showing the interior of a motor vehicle whose roof is equipped with a glazing unit according to the invention, FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the detail B of FIG. 2; FIG. 4 is a sectional view similar to the FIG. 2 showing a variant of the invention, - Figure 5 is a 3D view showing the evolution of the amplitude of the sound wave scattered in the glazing around the vibrating element.

La figure 1 représente un véhicule automobile dont le pavillon 1 est équipé d'un vitrage qui est constitué par une feuille 2 en matière plastique transparente, telle que du polycarbonate ou du polyméthacrylate de méthyle.Figure 1 shows a motor vehicle whose flag 1 is equipped with a glazing which is constituted by a sheet 2 of transparent plastic material, such as polycarbonate or polymethyl methacrylate.

Dans cette feuille 2 est intégrée au moins un haut-parleur comportant (voir figures 2 et 3) un élément vibrant 3 en contact avec la face intérieure 2a de la feuille 2. Cet élément vibrant 3 est alimenté électriquement par un conducteur électrique non représenté. Par ailleurs, la partie de cette feuille 2 qui est située autour de l'élément vibrant 3 constitue la membrane du haut-parleur ci-dessus. Conformément à l'invention, la partie de la feuille 2 qui est située autour de l'élément vibrant 3 comporte une zone 4 de diffusion du son sensiblement centrée autour de l'élément vibrant 3 dans laquelle l'épaisseur de la feuille 2 est inférieure à celle du reste 5 de cette feuille 2 situé à l'extérieur de la zone 4. Dans l'exemple montré sur la figure 2, la zone 4 amincie forme sur la face intérieure 2a de la feuille, une cuvette circulaire qui peut être obtenue lors du moulage de la feuille 2 en matière plastique.In this sheet 2 is integrated at least one speaker having (see Figures 2 and 3) a vibrating element 3 in contact with the inner face 2a of the sheet 2. This vibrating element 3 is electrically powered by a not shown electrical conductor. Furthermore, the part of this sheet 2 which is located around the vibrating element 3 constitutes the membrane of the loudspeaker above. According to the invention, the portion of the sheet 2 which is located around the vibrating element 3 comprises a zone 4 of sound diffusion substantially centered around the vibrating element 3 in which the thickness of the sheet 2 is lower to that of the remainder 5 of this sheet 2 situated outside zone 4. In the example shown in FIG. 2, the thinned zone 4 forms on the inner face 2a of the sheet a circular bowl which can be obtained during the molding of the plastic sheet 2.

Cette zone amincie 4 peut avoir une épaisseur sensiblement constante. De préférence, l'épaisseur de la feuille 2 dans la zone 4 de diffusion du son est inférieure à 5 mm, tandis que dans le reste 5 de la feuille 2, l'épaisseur est supérieure à 5 mm. Lorsque ces conditions sont réalisées, la zone 4 est apte à diffuser les vibrations sonores engendrées par l'élément vibrant 3 dans des conditions optimales. Par ailleurs, le reste 5 de la feuille 2 est apte à assurer une fonction structurante, c'est-à-dire conférer au vitrage une résistance mécanique suffisante. La figure 2 montre également que la zone du son 4 est limitée extérieurement par une surface annulaire 4a, centrée autour de l'élément vibrant 3, en forme de tronc de cône dans laquelle l'épaisseur de la feuille augmente progressivement entre celle de la zone 4 et celle du reste 5 de la feuille 2. La figure 3 montre plus précisément que l'élément vibrant 3 est en contact avec la face intérieure 2a de la feuille 2 et cette face comporte une protubérance annulaire 6 centrée autour de l'élément vibrant 3 et à laquelle est fixé cet élément 3.This thinned area 4 may have a substantially constant thickness. Preferably, the thickness of the sheet 2 in the sound diffusion zone 4 is less than 5 mm, while in the remainder 5 of the sheet 2, the thickness is greater than 5 mm. When these conditions are fulfilled, the zone 4 is able to diffuse the sound vibrations generated by the vibrating element 3 under optimal conditions. Moreover, the remainder 5 of the sheet 2 is able to provide a structuring function, that is to say to give the glazing sufficient mechanical strength. FIG. 2 also shows that the sound zone 4 is bounded externally by an annular surface 4a, centered around the vibrating element 3, in the form of a truncated cone in which the thickness of the sheet increases progressively between that of the zone 4 and that of the remainder 5 of the sheet 2. Figure 3 shows more precisely that the vibrating element 3 is in contact with the inner face 2a of the sheet 2 and this face has an annular protuberance 6 centered around the vibrating element 3 and to which this element is attached 3.

La protubérance 6 est venue de moulage lors de la fabrication de la feuille 2, de sorte que cette protubérance n'engendre aucun surcoût de fabrication du vitrage. En revanche, cette protubérance 6 facilite la fixation de l'élément vibrant 3 à la feuille 2, par encliquetage, vissage et autres. La figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 2 concernant une variante du vitrage selon l'invention. Selon cette variante, la feuille 7 comprend une zone annulaire de transition 8 entre la zone amincie 4 de diffusion du son et le reste 5 de la feuille 7 en matière plastique transparente. Cette zone de transition 8 est annulaire et centrée autour de l'élément vibrant 3 et est en matière plus souple que la matière de la feuille 7 et peut être surmoulée avec cette dernière. Cette matière souple peut être du caoutchouc ou un élastomère.The protrusion 6 is molded during the manufacture of the sheet 2, so that this protuberance generates no additional manufacturing cost of the glazing. In contrast, this protrusion 6 facilitates the attachment of the vibrating element 3 to the sheet 2, snap-fastening, screwing and the like. Figure 4 is a sectional view similar to Figure 2 for a variant of the glazing according to the invention. According to this variant, the sheet 7 comprises an annular transition zone 8 between the thinned zone 4 of sound diffusion and the remainder 5 of the sheet 7 made of transparent plastic material. This transition zone 8 is annular and centered around the vibrating element 3 and is made of material softer than the material of the sheet 7 and can be overmolded with the latter. This flexible material may be rubber or an elastomer.

Cette matière souple permet d'isoler la zone de diffusion du son 4 du reste du vitrage. Dans une autre variante, non représentée sur les figures, la matière plastique constituant la zone amincie 4 de diffusion du son peut être différente de celle constituant le reste 5 de la feuille 2 ou 7.This flexible material makes it possible to isolate the sound diffusion zone 4 from the rest of the glazing unit. In another variant, not shown in the figures, the plastic material constituting the thinned zone 4 of the sound diffusion may be different from that constituting the remainder 5 of the sheet 2 or 7.

Cette variante de réalisation peut avoir une influence sur la qualité du son engendré par l'enceinte acoustique. Dans une autre variante, la feuille de matière plastique transparente est collée à une feuille de verre minéral classique. Dans ce mode de réalisation, la zone de diffusion du son 4 de la feuille en matière plastique communique les vibrations sonores à la feuille de verre minéral classique, de telle sorte que l'ensemble du vitrage forme la membrane vibrante de l'enceinte acoustique. Le schéma représenté sur la figure 5 montre comment les ondes sonores engendrées par l'élément vibrant 3 se propagent dans la zone amincie 4 de la feuille 2 du vitrage selon l'invention. A partir du point d'origine O, les ondes formées sont circulaires et sont centrées sur O, c'est-à-dire le point de contact entre l'élément vibrant 3 et la zone 4 de diffusion du son.This variant embodiment can have an influence on the quality of the sound generated by the acoustic enclosure. In another variant, the transparent plastic sheet is bonded to a conventional mineral glass sheet. In this embodiment, the sound diffusion zone 4 of the plastic sheet communicates sound vibrations to the conventional mineral glass sheet, so that the entire glazing forms the vibrating membrane of the acoustic enclosure. The diagram shown in FIG. 5 shows how the sound waves generated by the vibrating element 3 propagate in the thinned zone 4 of the sheet 2 of the glazing unit according to the invention. From the point of origin O, the waves formed are circular and are centered on O, that is to say the point of contact between the vibrating element 3 and the sound diffusion zone 4.

Ces ondes se propagent radialement à partir du centre O, comme montré par les flèches F. L'amplitude de ces ondes diminue en fonction de leur éloignement du centre O.These waves propagate radially from the center O, as shown by the arrows F. The amplitude of these waves decreases as a function of their distance from the center O.

La forme circulaire de ces ondes explique la raison pour laquelle la limite de la zone 4 de diffusion du son est de préférence également circulaire. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants. Masse du véhicule équipé selon l'invention : - le fait que le vitrage soit en matière plastique permet un important gain de masse par rapport à un vitrage en verre classique ; - en outre, l'invention permet un gain de masse du fait de la suppression des enceintes acoustiques dans les portes et la planche de bord. Style : - l'invention permet une plus grande liberté de style pour le vitrage en matière plastique et donc une attractivité accrue. Coût : - l'intégration de fonctions dans le vitrage en matière plastique permet de diminuer les coûts de montage. Bien entendu, le vitrage en matière plastique pourrait comporter plusieurs éléments vibrants entourés chacun par une zone amincie circulaire pour intégrer dans le vitrage plusieurs enceintes acoustiques afin d'obtenir une qualité sonore encore plus attrayante. Par ailleurs, l'invention peut s'appliquer à d'autres vitrages que les vitrages de pavillon, tels que les vitrages de custode et les lunettes arrière.The circular shape of these waves explains the reason why the boundary of the sound diffusion zone 4 is preferably also circular. The main advantages of the invention are as follows. Mass of the vehicle equipped according to the invention: the fact that the glazing is made of plastic material allows a significant weight gain compared to a conventional glass pane; - In addition, the invention allows a gain in mass due to the removal of speakers in the doors and the dashboard. Style: - the invention allows a greater freedom of style for the plastic glazing and therefore increased attractiveness. Cost: - the integration of functions in the plastic glazing reduces installation costs. Of course, the plastic glazing could include several vibrating elements each surrounded by a circular thinned area to integrate into the glazing several loudspeakers to obtain an even more attractive sound quality. Furthermore, the invention can be applied to glazing other than roof glazing, such as quarter panel windows and rear windows.

Claims

REVENDICATIONS1. Glazing for a motor vehicle comprising a sheet (2) made of transparent plastics material, in which at least one loudspeaker is incorporated comprising a vibrating element (3) in contact with one (2a) of the faces of said sheet (2), the part of this sheet (2) which is situated around the vibrating element (3) constituting the membrane of said loudspeaker, characterized in that the part of said sheet (2) which is situated around the vibrating element ( 3) comprises a sound diffusion zone (4) substantially centered around the vibrating element (3) in which the thickness of said sheet is less than that of the remainder (5) of this sheet.

2. Glazing according to claim 1, characterized in that the thickness of said sheet (2) is substantially constant throughout said sound diffusion zone (4) surrounding the vibrating element (3).

3. Glazing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the thickness of said sheet in said area (4) of sound diffusion is less than 5 mm, while in the rest (5) of the sheet , the thickness is greater than 5 mm.

4. Glazing according to one of claims 1 to 3, characterized in that said zone (4) of sound diffusion is limited externally by an annular surface (4a), centered around the vibrating element (3), shaped truncated cone in which the thickness increases gradually between that of said sheet (2) in said zone (4) and that of the remainder (5) of the sheet (2).

5. Glazing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vibrating element (3) is in contact with the inner face (2a) of the glazing and this face comprises an annular protrusion (6) centered around the vibrating element (3) and to which is attached this element.

6. Glazing according to claim 5, characterized in that said protuberance (6) is integrally molded during the manufacture of said sheet (2).

7. Glazing according to one of claims 1 to 6, characterized in that said sheet comprises an annular transition zone (8) between said zone (4) of sound diffusion and the remainder (5) of the plastic sheet transparent, this transition zone (8) being softer material than the material of said sheet and overmolded with the latter.

8. Glazing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plastic material constituting said zone (4) of diffusion of sound is different from that constituting the remainder (5) of said sheet.

9. Glazing according to one of claims 1 to 8, characterized in that said transparent plastic sheet is bonded to a conventional mineral glass sheet.

10. Motor vehicle comprising a glazing unit according to one of claims 1 to 9.