WO2004103753A2 - Procede et systeme pour ameliorer l'attenuation acoustique et reduire la durete de fermeture d'un ouvrant de vehicule a moteur - Google Patents

Procede et systeme pour ameliorer l'attenuation acoustique et reduire la durete de fermeture d'un ouvrant de vehicule a moteur Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and a system for improving the acoustic attenuation and / or reducing the closing hardness of a door leaf of a motor vehicle, in particular of a front or rear door of a motor vehicle.
  • a seal on a motor vehicle door performs other functions than that of the seal, in particular an acoustic attenuation function and a door closing hardness (DFP) function.
  • these two functions require opposite solutions, when we consider the air gap which is the distance between the door and the frame when the door is in the closed position on the seal.
  • good acoustic attenuation requires a strongly deformed seal on a small air gap, while an acceptable value of hardness for closing the door is better suited to a slight crushing of the seal on a larger air gap.
  • An object of the invention is to provide a solution out of this difficult compromise so that a seal of a motor vehicle opening satisfies at best the two antagonistic functions of acoustic function on the one hand and of hardness of closing function. on the other hand.
  • the invention provides a method for improving the acoustic attenuation and / or reducing the hardness of closing a door of a motor vehicle opening, the method consisting in providing at least one seal having a part of fixing which is mounted on a support receiving element such as a door entry leaf or frame, and an elastically deformable part which is able to deform, a method which is characterized in that it consists in mounting the seal with a degree of variable crushing to overcome the maximum compromise between the functions of sound insulation and hardness of closing the door of the door which are two opposite functions in terms of degree of crushing of the joint.
  • variable section seal can be mounted to modify the air gap or the degree of crushing of the seal.
  • this method of the invention it is possible to mount a seal having a constant section over its entire length, and to modify the degree of crushing of the seal by acting on the profile of the opening and / or of the dormant.
  • the seal has an adhesive-fastened fixing part which is deposited by a robotic system, and the robot can be programmed to offset at least locally the positioning of the seal on the sash or the frame to vary the degree of crushing of the joint.
  • the fixing part of the joint is fixed by independent means, and the position of the independent means can be offset at least locally on the opening or the frame to vary the degree of crushing of the joint.
  • the value of the seal crushing is increased in the area of the opening or the frame which corresponds to the amount of opening and / or the roof where the noise is maximum, and the value of the seal crushing is reduced in the final closing area of the opening, typically called the strike zone opposite to the hinge zone, which corresponds to the zone of maximum influence on the air exhaust and the hardness of closing the door, while for a rear door, the value of the seal crushing is increased in the the opening or the frame which corresponds to the upper zone along the roof, and the value of the seal crushing is reduced in the final closing zone of the opening or striker zone.
  • the invention also relates to a system for implementing the method which is in particular characterized in that for a seal having for example a compressible free height of a value of the order of 19 to 22mm, l '' gap or distance separating the sash from the frame has a value of the order of 11 to 14mm at the sash or frame which corresponds to the amount of opening and / or the roof, a value of around 16 at 18mm in the striker or closing zone of the opening, and an intermediate value of the order of 15mm for example on the rest of the opening or of the frame.
  • FIG. 1 is a sectional view of a seal to explain the method of the invention
  • FIG. 2 is a schematic front view of a support for receiving the seal such as the body frame of a motor vehicle receiving an opening such as the front door of a motor vehicle;
  • FIG. 1 A seal 1 according to a known state of the art is illustrated in FIG. 1.
  • This seal 1 has a fixing part 3 and an elastically deformable part 5.
  • the fixing part 3 consists of a clamp 7 in U shape with two branches 7a and 7b parallel to each other.
  • the two opposite faces of the two branches 7a and 7b have fixing lips 9 which come into contact with a receiving support 10 for the seal 1, a rebate for example.
  • the elastically deformable part 5 of the joint 1 is for example of tubular shape and is projecting from the external surface of the branch 7a of the fixing part 3.
  • the fixing part 3 is mounted on a rebate of the frame 10 of the vehicle.
  • the elastically deformable part 5 of the joint 1 In the free or non-deformed state, the elastically deformable part 5 of the joint 1 generally has a free height H 0 , while in the deformed state it is partly compressed and brought back to a more reduced height Hi called the air gap, the difference (H 0 - Hi) determining the crushing value of joint 1 and the air gap Hi being the distance separating it. frame 10 and the opening 12 in the closed position on the seal.
  • the method according to the invention consists in mounting the seal 1 with a variable air gap to obtain a good acoustic attenuation function and a better function of the opening hardness of the opening.
  • the first zone or hinge zone Zi in the front part, is a generally vertical zone where the door hinges are mounted along an axis AA.
  • the second zone or bay upright zone Z 2 is an inclined zone which is adjacent to the windshield.
  • the third zone or upper strand zone Z is adjacent to the roof of the vehicle commonly known as the flag zone.
  • the fourth zone or final closing zone commonly called strike zone Z 4 typically positioned at the rear, is a generally vertical zone where the system G for closing and locking the door commonly called strike is mounted.
  • the fifth zone or bottom door zone Z 5 which is a substantially horizontal zone.
  • the bay upright zones Z 2 and upper strand Z 3 are zones which are subjected to significant air flows during taxiing and are therefore noisy zones. Furthermore, at level of the zone Z 3 is the position of the ear O of the occupants of the vehicle, hence the advantage of also favoring in these zones Z 2 and Z 3 a good acoustic attenuation. To this end, there is provided in these two zones Z 2 and Z 3 a seal 1 having a high crushing value of the seal 1 or a tight air gap.
  • the strike zone Z 4 is the last part of the seal 1 which is compressed by the door before it is completely closed, while all the other zones of the seal 1 are progressively crushed.
  • this striker zone Z 4 of the seal 1 is the last place for expelling the air which is entrained by the door. Under these conditions, the rise in air pressure inside the passenger compartment of the vehicle resulting from the closing of the door typically corresponds to more than 50% of the energy required for complete closing of the door.
  • the invention defines for a door before an air gap of the order of 15mm for example for the zones Zi and Z 5 of hinge and rocker panel, of the order of 11 to 14mm for the zones Zi and Z 2 of amount of bay and roof , and of the order of 16 to 18mm in the strike zone Z 4 .
  • a rear door we generally find the same values as in the case of a front door.
  • several solutions can be envisaged for a seal 1 of the type of that illustrated in FIG. 1.
  • a first solution consists in modifying the profile of the frame 10 or of the opening 12 to increase or decrease the air gap of the seal 1, as is schematically illustrated in FIGS. 3a and 3b where FIG. 3a represents a reduction in the air gap or an increase in the value of the seal crushing, and FIG. 3b an increase in the air gap and a decrease in the value of the seal crushing.
  • a second solution consists, in particular in the case of an adhesive seal 1 where its fixing part 3 comprises an adhesive 15 for fixing it on the frame 10 or the opening panel 12 and the mounting of which is carried out by a mounting template or by a robotic system, this being designed or programmed to shift it locally according to arrow F on the frame or on the opening, as is schematically illustrated in FIG. 4a.
  • a third solution in the case of manual removal of the seal 1 on its receiving support with a fixing rail 17, the latter can be offset locally along the arrow F along the frame 10 or the opening 12, as this is schematically illustrated in Figure 4b to vary the air gap.
  • a shift of independent or added fixing means may also be provided, these fixing means being for example clips 19 which penetrate into the fixing part 3 of the joint and into the opening or the frame.

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Abstract

Procédé pour améliorer l'atténuation acoustique et/ou réduire la dureté de fermeture d'un ouvrant (12) de véhicule à moteur, le procédé consistant à prévoir au moins un joint d'étanchéité (1) ayant une partie de fixation (3) qui est montée sur l'ouvrant (12) ou le dormant (10) et une partie élastiquement déformable (5) qui est apte se déformer, caractérisé en ce qu'il consiste à monter le joint d'étanchéité avec un degré d'écrasement variable pour sortir du difficile compromis entre les fonctions d'isolation acoustique et de dureté de fermeture de l'ouvrant qui sont deux fonctions opposées en termes de valeur d'écrasement du joint.

Description

PROCEDE ET SYSTEME POUR AMELIORER L'ATTENUATION
ACOUSTIQUE ET REDUIRE LA DURETE DE FERMETURE D'UN
OUVRANT DE VEHICULE A MOTEUR
L'invention concerne un procédé et un système pour améliorer l'atténuation acoustique et/ou réduire la dureté de fermeture d'un ouvrant de véhicule à moteur, en particulier d'une porte avant ou arrière d'un véhicule automobile.
D'une manière générale, un joint d'étanchéité d'une porte de véhicule automobile assure d'autres fonctions que celle de l'étanchéité, en particulier une fonction d'atténuation acoustique et une fonction de dureté de fermeture de porte (DFP). Or, ces deux fonctions requièrent des solutions opposées, lorsque l'on considère l'entrefer qui est la distance qui sépare l'ouvrant et le dormant lorsque l'ouvrant est en position fermée sur le joint d'étanchéité. En effet, une bonne atténuation acoustique nécessite un joint fortement déformé sur un petit entrefer, alors qu'une valeur acceptable de dureté de fermeture de porte s'accorde mieux d'un faible écrasement du joint sur un entrefer plus grand.
Actuellement, la valeur de cet entrefer ou de l'écrasement du joint est sensiblement constante, aux tolérances d'assemblage près, sur toute la périphérie des portes avant et arrière des véhicules automobiles, ce qui oblige à un difficile compromis entre un écrasement fort pour une bonne atténuation acoustique et un écrasement faible pour une dureté de fermeture de porte acceptable. Un but de l'invention est d'apporter une solution sortant de ce difficile compromis pour qu'un joint d'un ouvrant de véhicule à moteur satisfasse au mieux aux deux fonctions antagonistes de fonction acoustique d'une part et de fonction dureté de fermeture de porte d'autre part.
A cet effet, l'invention propose un procédé pour améliorer l'atténuation acoustique et/ou réduire la dureté de fermeture de porte d'un ouvrant de véhicule à moteur, le procédé consistant à prévoir au moins un joint d'étanchéité ayant une partie de fixation qui est montée sur un support de réception tel que l'ouvrant ou le dormant d'entrée de porte, et une partie élastiquement deformable qui est apte à se déformer, procédé qui est caractérisé en ce qu'il consiste à monter le joint d'étanchéité avec un degré d'écrasement variable pour s'affranchir au maximum du compromis entre les fonctions d'isolation acoustique et de dureté de fermeture de porte de l'ouvrant qui sont deux fonctions opposées en termes de degré d'écrasement du joint.
Selon le procédé de l'invention, on peut monter un joint d'étanchéité à section variable pour modifier l'entrefer ou le degré d'écrasement du joint.
Selon une variante de ce procédé de l'invention, on peut monter un joint d'étanchéité ayant une section constante sur toute sa longueur, et à modifier le degré d'écrasement du joint en jouant sur le profil de l'ouvrant et/ou du dormant. Selon une autre variante de ce procédé, on peut monter plusieurs joints d'étanchéité ayant des sections droites différentes et réunies par des moulages, collages ou soudures avec ou sans apport de matière, ou tout autre mode de jonction.
Selon encore une autre variante de ce procédé, le joint d'étanchéité a une partie de fixation adhésivée qui est déposée par un système robotisé, et on peut programmer le robot pour décaler au moins localement le positionnement du joint sur l'ouvrant ou le dormant pour faire varier le degré d'écrasement du joint.
Selon une dernière variante de ce procédé, la partie de fixation du joint est fixée par des moyens indépendants, et on peut décaler au moins localement la position des moyens indépendants sur l'ouvrant ou le dormant pour faire varier le degré d'écrasement du joint.
D'une manière générale, pour une porte avant, on augmente la valeur de l'écrasement du joint dans la zone de l'ouvrant ou du dormant qui correspond au montant de baie et/ou au pavillon là où la bruyance est maximum, et on diminue la valeur de l'écrasement du joint dans la zone de fermeture finale de l'ouvrant, appelée typiquement zone de gâche opposée à la zone charnière, qui correspond à la zone d'influence maximum sur l'échappement de l'air et la dureté de fermeture de porte, alors que pour une porte arrière, on augmente la valeur de l'écrasement du joint dans la zone de l'ouvrant ou du dormant qui correspond à la zone supérieure le long du pavillon, et on diminue la valeur de l'écrasement du joint dans la zone de fermeture finale de l'ouvrant ou zone de gâche.
L'invention a également pour objet un système pour la mise en œuvre du procédé qui est notamment caractérisé en ce que pour un joint d'étanchéité ayant par exemple une hauteur libre compressible d'une valeur de l'ordre de 19 à 22mm, l'entrefer ou distance séparant l'ouvrant du dormant a une valeur de l'ordre de 11 à 14mm au niveau de l'ouvrant ou du dormant qui correspond au montant de baie et/ou au pavillon, une valeur de l'ordre de 16 à 18mm dans la zone de gâche ou de fermeture de l'ouvrant, et une valeur intermédiaire de l'ordre de 15mm par exemple sur le reste de l'ouvrant ou du dormant.
D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un joint d'étanchéité pour expliciter le procédé de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de face schématique d'un support de réception du joint tel que le cadre de caisse d'un véhicule automobile recevant un ouvrant tel que la porte avant d'un véhicule automobile ; et
- les figures 3a et 3b d'une part, et 4a, 4b et 4c d'autre part, sont des vues en coupe pour illustrer différents modes de montage du joint suivant le type de joint considéré.
Un joint d'étanchéité 1 selon un état de la technique connue est illustré sur la figure 1. Ce joint 1 présente une partie de fixation 3 et une partie élastiquement deformable 5. La partie de fixation 3 est constituée par une pince 7 en U avec deux branches 7a et 7b parallèles l'une à l'autre. Les deux faces en regard des deux branches 7a et 7b présentent des lèvres de fixation 9 qui viennent au contact d'un support de réception 10 du joint 1, une feuillure par exemple. La partie élastiquement deformable 5 du joint 1 est par exemple de forme tubulaire et est en saillie à la surface externe de la branche 7a de la partie de fixation 3.
Selon l'exemple de réalisation illustré à la figure 1 , la partie de fixation 3 est montée sur une feuillure du dormant 10 du véhicule. A l'état libre ou non déformé, la partie élastiquement deformable 5 du joint 1 présente globalement une hauteur libre H0, alors qu'à l'état déformé elle est en partie comprimée et ramenée à une hauteur plus réduite Hi dénommée entrefer, la différence (H0 - H-i) déterminant la valeur d'écrasement du joint 1 et l'entrefer Hi étant la distance séparant le. dormant 10 et l'ouvrant 12 en position fermée sur le joint d'étanchéité.
Comme cela a été explicité en préambule, le procédé selon l'invention consiste à monter le joint 1 avec un entrefer variable pour obtenir une bonne fonction d'atténuation acoustique et une meilleure fonction de dureté de fermeture de l'ouvrant.
Si on considère un cadre C du dormant 10 d'un véhicule automobile qui est apte à recevoir un ouvrant tel qu'une porte avant, on peut scinder ce cadre C en au moins cinq zones, comme cela est schématiquement illustré à la figure 2. La première zone ou zone charnière Zi, en partie avant, est une zone globalement verticale où viennent se monter les charnières d'articulation de la porte suivant un axe A-A. La deuxième zone ou zone de montant de baie Z2 est une zone inclinée qui est adjacente au pare-brise. La troisième zone ou zone de brin supérieur Z est adjacente au toit du véhicule communément dénommé zone pavillon. La quatrième zone ou zone de fermeture finale communément appelée zone gâche Z4, typiquement positionnée en partie arrière, est une zone globalement verticale où vient se monter le système G de fermeture et de verrouillage de la porte communément appelée gâche. La cinquième zone ou zone de bas de porte Z5 qui est une zone sensiblement horizontale. D'une manière générale, les zones de montant de baie Z2 et de brin supérieur Z3 sont des zones qui sont soumises à des flux d'air importants lors du roulage et sont donc des zones bruyantes. Par ailleurs, au niveau de la zone Z3 se situe la position de l'oreille O des occupants du véhicule, d'où l'intérêt de privilégier également dans ces zones Z2 et Z3 une bonne atténuation acoustique. A cet effet, on prévoit dans ces deux zones Z2 et Z3 un joint d'étanchéité 1 présentant une forte valeur d'écrasement du joint 1 ou un entrefer resserré.
Dans la quatrième zone de gâche Z4, on a intérêt à améliorer la fonction de dureté de fermeture de porte DFP donc à décroître l'effort nécessaire à la fermeture totale de l'ouvrant sur la gâche en diminuant le degré d'écrasement du brin ou en augmentant l'entrefer. En effet, la zone de gâche Z4 est la dernière partie du joint 1 qui est comprimée par la porte avant sa fermeture totale, alors que toutes les autres zones du joint 1 sont écrasées progressivement. Concrètement, cette zone de gâche Z4 du joint 1 est le dernier lieu d'expulsion de l'air qui est entraîné par la porte. Dans ces conditions, la montée en pression de l'air à l'intérieur de l'habitacle du véhicule résultant de la fermeture de la porte correspond typiquement à plus de 50% de l'énergie nécessaire à la fermeture complète de la porte. Si on augmente la valeur de l'entrefer dans la zone de gâche Z4 de 1mm à 2mm, on additionne une succession de gains énergétiques qui proviennent : d'une diminution de l'énergie due à l'écrasement du joint qui est moindre dans la zone de gâche Z4 (Ho-Hi), d'une diminution de l'énergie due à une moindre quantité d'air à comprimer dans l'habitacle (H0 plus petit), et d'une diminution de l'énergie due à une fuite d'air (habitacle/porte) ouverte plus longtemps.
A titre d'exemple non limitatif de l'invention, pour un joint d'étanchéité 1 du type de celui illustré à la figure 1 et ayant une hauteur libre compressible de l'ordre de 19 à 22mm, on définit selon l'invention pour une porte avant un entrefer de l'ordre de 15mm par exemple pour les zones Zi et Z5 de charnière et de bas de caisse, de l'ordre de 11 à 14mm pour les zones Zi et Z2 de montant de baie et de pavillon, et de l'ordre de 16 à 18mm dans la zone de gâche Z4. Dans le cas d'une porte arrière, on retrouve globalement les mêmes valeurs que dans le cas d'une porte avant. Pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention, plusieurs solutions peuvent être envisagées pour un joint d'étanchéité 1 du type de celui illustré à la figure 1.
Une première solution consiste à modifier le profil du dormant 10 ou de l'ouvrant 12 pour augmenter ou diminuer l'entrefer du joint 1 , comme cela est schématiquement illustré sur les figures 3a et 3b où la figure 3a représente une diminution de l'entrefer ou une augmentation de la valeur de l'écrasement du joint, et la figure 3b une augmentation de l'entrefer et une diminution de la valeur de l'écrasement du joint. Une deuxième solution consiste, en particulier dans le cas d'un joint 1 adhésivé où sa partie de fixation 3 comprend un adhésif 15 pour le fixer sur dormant 10 ou l'ouvrant 12 et dont le montage est effectué par un gabarit de montage ou par un système robotisé, celui-ci étant conçu ou programmé pour le décaler localement suivant la flèche F sur le dormant ou sur l'ouvrant, comme cela est schématiquement illustré à la figure 4a.
Une troisième solution, dans le cas d'une dépose manuelle du joint 1 sur son support de réception avec un rail de fixation 17, ce dernier peut être décalé localement suivant la flèche F le long du dormant 10 ou de l'ouvrant 12, comme cela est schématiquement illustré sur la figure 4b pour faire varier l'entrefer. En variante, un tel décalage de moyens de fixation indépendants ou rapportés peut être également prévus, ces moyens de fixation étant par exemple des clips 19 qui pénètrent dans la partie de fixation 3 du joint et dans l'ouvrant ou le dormant.
Enfin, une dernière solution pourrait consister à utiliser plusieurs joints d'étanchéité 1 montés bout à bout par un quelconque procédé de moulage ou collage et qui présenteraient des sections droites variables ou, en variante, un seul joint d'étanchéité mais à section droite variable pour obtenir le même bénéfice de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour améliorer l'atténuation acoustique et/ou réduire la dureté de fermeture d'un ouvrant (12) de véhicule à moteur, le procédé consistant à prévoir au moins un joint d'étanchéité (1) ayant une partie de fixation (3) qui est montée sur l'ouvrant (12) ou le dormant (10) et une partie élastiquement deformable (5) qui est apte se déformer, caractérisé en ce qu'il consiste à monter le joint d'étanchéité avec un degré d'écrasement variable pour sortir du difficile compromis entre les fonctions d'isolation acoustique et de dureté de fermeture de l'ouvrant qui sont deux fonctions opposées en termes de valeur d'écrasement du joint.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on monte un joint d'étanchéité ayant une section droite constante sur toute sa longueur, et à modifier le degré d'écrasement du joint en jouant sur le profil de l'ouvrant (12) et/ou du dormant (10).
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel on monte plusieurs joints d'étanchéité ayant des sections droites différentes ou un seul joint d'étanchéité (1) à section droite variable.
4. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le joint d'étanchéité a une partie de fixation adhesivée qui est déposée par un gabarit ou par un système robotisé, et dans lequel on conçoit le gabarit ou bien on programme le robot pour décaler au moins localement le joint (1) sur l'ouvrant (12) ou le dormant (10) pour faire varier le degré d'écrasement du joint.
5. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la partie de fixation du joint est fixée par des moyens indépendants, et dans lequel on décale au moins localement la position des moyens indépendants sur le dormant (10) ou l'ouvrant (12) pour faire varier le degré d'écrasement du joint.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on augmente la valeur de l'écrasement du joint dans la zone du dormant (10) ou de l'ouvrant (12) qui correspond au montant de baie et/ou au pavillon, qui sont les zones de bruyance maximum.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on diminue la valeur d'écrasement du joint dans la zone de gâche ou de fermeture finale de l'ouvrant.
8. Système pour la mise en œuvre du procédé tel que défini par l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour un joint d'étanchéité ayant une hauteur libre compressible d'une valeur de l'ordre de 19 à 22mm, l'entrefer ou distance entre l'ouvrant et le dormant a une valeur de l'ordre de 11 à 14mm au niveau du support de réception qui comprend au montant de baie et/ou au pavillon, une valeur de l'ordre de 16 à 18mm dans la zone de gâche ou de fermeture de l'ouvrant, et une valeur intermédiaire de l'ordre de 15mm par exemple sur le reste du dormant ou de l'ouvrant.
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