Brevet FR2808490A1 — publié le 20011109

La présente invention concerne un pare-boue insonorisant de passage de roue de véhicule automobile. La carrosserie d'un véhicule automobile présente des passages de roues en forme d'arches, à l'intérieur desquels sont disposées les roues. Lors de la rotation des roues d'un véhicule, des ondes acoustiques sont générées par la mise en mouvement de l'air à l'intérieur des passages de roues. De plus, des ondes acoustiques sont également créées par l'air emprisonné dans les rainures et sculptures du pneu et chassé par le déplacement de la roue. Des ondes acoustiques sont également générées par les impacts de gouttelettes d'eau ou de gravillons projetés contre la surface du passage de roue, par la rotation de la roue, lorsque le véhicule se déplace sur une route humide ou gravillonnée. En particulier, dans un passage de roue qui constitue une enceinte semi-fermée, on constate qu'une onde acoustique générée par la rotation de la roue est réfléchie sur la surface du passage de roue d'un point de cette surface à un autre point de cette surface. Pour certaines longueurs d'ondes, il se produit un phénomène de résonance de cavité, pour des fréquences dites fréquences modales. Pour ces fréquences, il se produit des ondes stationnaires c'est- à-dire des ondes dont les maxima de pression se situent toujours aux mêmes points. Pour éviter ce phénomène de résonance de cavité, il convient donc, d'absorber les ondes acoustiques au fur et à mesure de leurs réflexions. Il est connu de disposer une coque pare-boue en matériau thermoplastique à l'intérieur d'un passage de roue de véhicule. Cette coque a pour fonction de protéger la tôle de la carrosserie d'agressions chimiques ou mécaniques telles que des impacts de gravillons projetés par la rotation des roues. Toutefois, ces pare-boue n'ont qu'une incidence limitée sur l'absorption des ondes acoustiques. Le document EP 222 193 propose de disposer à l'intérieur d'un passage de roue de véhicule une coquille réalisée en un feutre de fibres synthétiques. Cette coquille est mise en forme par thermoformage et est fixée à l'intérieur du passage de roue. Elle permet une diminution de la propagation des ondes acoustiques crées par l'air mis en mouvement par la rotation de la roue et par les impacts de gouttes d'eau. Toutefois pour obtenir une absorption significative des ondes acoustiques, notamment moyennes et hautes fréquences, il convient de déposer une couche de matériau acoustiquement absorbant d'une épaisseur très importante pouvant aller jusqu'à plusieurs centimètres. Or le matériau acoustiquement absorbant est un matériau coûteux. L'emploi de ce matériau 'augmente considérablement le coût du pare-boue en matériau thermoplastique. Un tel pare-boue peut être, en effet, moulé en polypropylène et donc être produit de manière peu onéreuse. Le but de l'invention est ,de fournir un pare-boue possédant d'excellentes qualités d'insonorisation tout en étant d'un coût industriel économique. A cet effet, le pare-boue selon l'invention est du type comprenant une coque en matériau thermoplastique présentant une face en regard de la bande roulement de la roue et une couche de matériau acoustiquement absorbant disposée entre ladite face et la bande de roulement de la roue. Selon l'invention, lé couche de matériau acoustiquement absorbant est disposée à distance de ladite face de façon à définir une cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique. Le matériau acoustiquement absorbant réalise tout d'abord une absorption directe des ondes sonores et des impacts des gouttes d'eau ou des gravillons, puis une absorption des ondes qui se propagent à l'intérieur du caisson et qui se répercutent successivement sur le fond de la coque et sur la couche de matériau acoustiquement absorbant. De préférence, la cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique s'étend sur toute la longueur de la coque. Avantageusement, la cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique présente une épaisseur sensiblement constante. Le pare-boue selon l'invention possède une cavité disposée sur tout la longueur de la coque qui permet d'absorber des ondes acoustiques qui, dans un pare-boue classique génèrent des phénomènes de résonance de cavité. La combinaison du matériau rigide de la coque et du matériau acoustiquement absorbant poreux séparés entre eux, par un espace définissant une lame d'air d'épaisseur sensiblement constante permet une excellente absorption des ondes acoustiques de la gamme audible. Il permet notamment d'absorber des ondes acoustiques de fréquences allant de 1000 Hz à 5000 Hz. Or il s'agit là de la gamme de signaux sonores qui produit le stress et l'inconfort le plus important pour le conducteur et les passagers présents dans le véhicule. L'épaisseur de la cavité est de préférence égale à deux centimètres. En outre, la couche de matériau acoustiquement absorbant présente une largeur sensiblement égale à celle de la roue. De préférence le matériau acoustiquement absorbant est un feutre ou une matière textile aiguilletée, ce qui lui assure une excellente résistance aux agressions extérieures dues notamment à la pluie, à la boue, ou au sel de traitement des chaussées tout en assurant une remarquable absorption des ondes acoustiques. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention la paroi de la coque en matériau thermoplastique tournée vers la bande de roulement de la roue est munie de moyens d'appui pour la couche de matériau acoustiquement absorbant. Les moyens d'appui permettent de soutenir la bande de matériau acoustiquement absorbant et d'éviter son affaissement sous l'effet de la pression de l'air tourbillonnant entre la roue et le pare-boue et des projections de gouttelettes d'eau ou de gravillons. Les moyens d'appui peuvent être constitués par des plots d'appui ou par des nervures d'appui situées dans des plans radiaux du pare- boue. De manière avantageuse, la couche matériau acoustiquement absorbant est soutenu par au moins un pont de matière s'étendant entre les parties latérales de la coque dans un plan radial du pare-boue et situé du coté de la roue par rapport à la couche de matériau acoustiquement absorbant. La cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique s'étend sur toute la longueur de la coque. Cette configuration permet une absorption optimale des ondes acoustiques générées à l'intérieur du pare-boue. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique s'étend sur une portion localisée de la longueur de la coque. Dans cette configuration, le pare-boue présente un très bon compromis entre le coût et l'insonorisation. Le coût est limité puisque le matériau acoustiquement absorbant n'est présent que sur une portion du pare-boue, cette portion étant celle qui reçoit la plus grande partie des ondes acoustiques générées au niveau de la roue. Selon un mode réalisation de l'invention, la paroi de la coque délimitant le fond de la cavité est constituée par une bande de matériau thermoplastique réalisée indépendamment de la coque et rapportée et fixée sur les parties latérales de la coque. De préférence, la coque est munie de deux rainures se faisant face, formant une glissière dans laquelle la couche de matériau acoustiquement absorbant se présentant sous la forme de bande est glissée et fixée. Cela permet un montage facile de la couche de matériau acoustiquement absorbant se présentant sous forme de bande, sur la coque du pare-boue. Le pare-boue selon l'invention peut être obtenu selon un procédé particulièrement avantageux, comprenant les étapes consistant à introduire la couche de matériau acoustiquement absorbant du pare boue dans un moule d'injection, puis à surmouler sur celle-ci le matériau thermoplastique constituant la coque. Ce procédé permet de supprimer l'étape de fabrication dans laquelle le matériau acoustiquement absorbant est positionné puis fixé dans le pare-boue par des moyens de fixation. Il permet également de réaliser une liaison chimique entre le matériau acoustiquement absorbant et le pare- boue qui permet une excellente immobilisation de l'élément acoustiquement absorbant. L'invention est décrite ci-après en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de ce pare-boue. Figure 1 est une vue en coupe transversale selon la ligne I-I de la figure 2, de ce pare-boue, disposé dans un passage de roue de la carrosserie d'un véhicule. Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de ce passage de roue, selon la ligne II-II de figure 1. Figures 3,4,5,6,7,8 et 9 sont des vues partielles en coupe de variantes de réalisation de ce pare-boue. Figure 10 représente des courbes d'absorption de signaux acoustiques par des pare-boue selon l'invention. Le pare-boue 1 selon l'invention est constitué d'une coque 2 en matériau thermoplastique, tel que du polypropylène moulé par injection. La coque 2 a une forme générale globalement complémentaire de celle du passage de roue afin d'être insérée dans celui-ci. Elle comprend une partie 3 en forme de demi-couronne adossée à la partie du passage de roue tournée vers l'intérieur de la roue, une partie 4 en forme de demi-couronne adossée à la partie du passage de roue tournée vers l'extérieur de la roue, ces deux parties étant reliées par une partie centrale en forme de bande 5 disposée en regard de la bande de roulement de la roue 11. Les deux parties 3, 4 en forme de demi-couronnes comportent chacune une rainure 7a, 7b. Ces deux rainures 7a, 7b disposées à proximité de la partie centrale 5 de la coque 2, se font face et forment des glissières dans lesquelles une bande de matériau acoustiquement absorbant est glissée et fixée. Cette bande 8 est réalisée dans un matériau acoustiquement absorbant tel qu'un feutre ou un matériau textile aiguilleté. La bande 8 délimite avec la coque 2 une cavité 9 d'une épaisseur sensiblement constante, qui s'étend sur toute la longueur de la coque 2. Comme on peut le voir à la figure 2, la cavité 9 est ouverte à ses extrémités. Ces ouvertures permettent l'écoulement de la condensation qui se forme à l'intérieur de cette cavité, et de l'eau qui peut pénétrer dans celle-ci par passage par capillarité à travers le matériau acoustiquement absorbant. Le garde-boue ainsi constitué est fixé à l'intérieur du passage de roue par des moyens classiques non représentés, tels que des butées venant de moulage avec la coque ou des vis. Lorsque les roues du véhicule tournent, des ondes acoustiques sont générées à l'intérieur du pare-boue. Des essais sur des véhicules munis de pare-boue selon l'invention ont démontré qu'un tel pare-boue permet d'absorber des ondes de fréquences allant de 1000 Hz à î000 Hz. Les graphiques de la figure 10 représentent en ordonnée le coefficient d'absorption des signaux acoustiques en fonction de la fréquence représentée en abscisse. La courbe (a) représente l'absorption en fonction de la fréquence, d'un pare-boue ayant une cavité d'épaisseur 2 cm ; la courbe (b) représente l'absorption d'un pare-boue ayant une cavité d'épaisseur 4 cm ; la courbe (c) représente l'absorption d'un pare-boue ayaht une bande ce matériau acoustiquement absorbant d'épaisseur supérieure aux pare-boue représentés par les courbes (a) et (b). Il apparaît donc que, dans le cas d'une cavité 9 de deux centimètres d'épaisseur, presque 100% des signaux acoustiques de fréquence 4200 Hz sont absorbés, et plus de 50 % des ondes d'une large gamme de fréquences centrées sur 4200 Hz sont absorbées. Dans le cas d'un pare-boue ayant une cavité de quatre centimètres d'épaisseur, presque 100 % des signaux acoustiques de fréquence 2100 Hz sont absorbés de même que plus de 50 % d'une large gamme de fréquences centrée sur 2100 Hz comme le montre la courbe (b). La courbey(c) montre qu'une augmentation de l'épaisseur du matériau acoustiquement absorbant permet de couvrir une gamme plus large de fréquences. Ces essais démontrent une remarquable capacité d'absorption des ondes acoustiques générées par les roues d'un véhicule en mouvement. La figure 3 représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle les parties 3 et 4 de la coque sont reliées par une bande 12 de matériau thermoplastique rapportées sur celles-ci. Ce mode de réalisation de l'invention permet de réaliser le pare-boue de manière particulièrement simple en plaçant la couche de matériau acoustiquement absorbant 8 dans un moule, puis en surmoulant les parties 3 et 4 en demi- couronnes sur la couche de matériau acoustiquement absorbant 8. La couche de matériau acoustiquement absorbant 8 est ainsi reliée aux parties 3 et 4 par une liaison physico-chimique qui assure une excellente immobilisation du matériau acoustiquement absorbant dans la coque. La bande 12 en matériau thermoplastique est ensuite fixée par collage ou tout autre type de fixation sur les éléments 3 et 4 et permet donc de délimiter la partie supérieure de la cavité 9. La figure 4 montre une autre forme d'exécution de ce pare-boue dans laquelle la face de la coque 2 tournée vers la bande de roulement de la roue est munie de plots d'appui 13. Ces plots d'appui 13 jouent le rôle d'entretoises entre la coque 2 et la couche 8 de matériau acoustiquement absorbant. Ils préviennent tout affaissement de la couche du matériau acoustiquement absorbant lorsque celle-ci est soumise à des projections de liquide ou de gravillons. Comme on peut le voir aux figures 5 et 6, la face de la coque 2 tournée vers la bande de roulement est munie de nervures d'appui 15, situées de manière équidistante suivant des plans radiaux du pare-boue. Les nervures 15 permettent un excellent appui de la couche 8 de matériau acoustiquement absorbant sur toute sa largeur. Les figures 7 et 8 montrent une forme de réalisation de l'invention dans laquelle la coque est munie des ponts de matière 14 qui s'étendent entre les lèvres inférieures des rainures 7a,7b orientées du coté de la roue. Ces ponts de matière sont situés, de manière équidistante, suivant des plans radiaux du pare-boue comme on peut le voir sur la figure 7. Les ponts de matière 14 permettent de soutenir la couche de matériau acoustiquement absorbant notamment lorsque celui-ci est mouillé et donc présente un poids important. La figure 9 représente une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention, selon lequel la cavité 9 est localisée sur un secteur angulaire 16 d'environ 60 située sur la partie postérieure du pare- boue par rapport au sens de déplacement du véhicule. L'invention fournit ainsi un pare-boue permettant de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur et notamment de réduire significativement la valeur des bruits provenant des roues d'un véhicule. II va de soi que l'invention n'est pas limitée aux seules formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que la couche de matériau acoustiquement absorbant pourrait être réalisée en tout matériau dont la structure permet d'absorber des ondes acoustiques, que la cavité pourrait être localisée sur au moins un secteur angulaire couvrant le sommet de la voûte que forme le pare-boue et/ou sur au moins un secteur angulaire antérieur du pare-boue par rapport au sens de déplacement du véhicule, que la cavité pourrait être fermée à ses extrémités et communiquer avec l'extérieur par 'des trous, que l'épaisseur de la cavité pourrait varier sur sa longueur, ou que la coque ne pourrait s'étendre que sur une partie de la longueur du passage de roue, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention ou encore que les moyens d'appui du matériau acoustiquement absorbant pourraient être munis de moyens de fixation de la couche matériau acoustiquement absorbant. L'invention peut, bien entendu, être appliquée à des véhicules de tourisme aussi bien qu'à des véhicules utilitaires. REVENDICATIONS 1 - Pare-boue (1) destiné à être fixé à l'intérieur d'un passage de roue de véhicule automobile, comprenant une coque (2) en matériau thermoplastique présentant une face (5) en regard de la bande roulement de la roue et une couche de matériau acoustiquement absorbant disposée entre la face (5) et la bande de roulement de la roue, caractérisé en ce que la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant est disposée à distance de la face (5) de façon à définir une cavité (9) délimitée par la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant et la coque (2) en matériau thermoplastique. 2- Pare-boue selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité délimitée par la couche de matériau acoustiquement absorbant et la coque en matériau thermoplastique présente une épaisseur sensiblement constante. 3 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la cavité (9) est égale à deux centimètres. 4 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche du matériau acoustiquement absorbant présente une largeur sensiblement égale à celle de la roue (11). 5 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau acoustiquement absorbant est un feutre ou une matière textile aiguilletée. 6 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi (5) de la coque (2) en matériau thermoplastique tournée vers la bande de roulement de la roue est munie de moyens d'appui pour la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant . 7 - Pare boue selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens d'appui sont constitués par au moins un plot d'appui (13). 8 - Pare-boue selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens d'appui sont constitués par au moins une nervure d'appui (15) située dans un plan radial du pare-boue. 9 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la couche matériau acoustiquement absorbant (8) est soutenu par au moins un pont de matière (14) s'étendant entre les parties latérales (3,4) de la coque dans un plan radial du pare-boue et situé du coté de la roue par rapport à la couche de matériau acoustiquement absorbant. 10 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la cavité (9) délimitée par la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant et la coque (2) en matériau thermoplastique s'étend sur toute la longueur de la coque. 1 1 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 9, caratérisé en ce que la cavité (9) délimitée par la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant et la coque (2) en matériau thermoplastique s'étend sur une portion localisée (16) de la longueur de la coque. 12 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la paroi de la coque (2) délimitant le fond de la cavité (9) est constituée par une bande de matériau thermoplastique (12) réalisée indépendamment de la coque et'rapportée et fixée sur les parties latérales (3, 4) de la coque. 13 - Pare-boue selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la coque (2) est munie de deux rainures (7a, 7b) se faisant face, formant une glissière dans laquelle la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant se présentant sous forme de bande est glissée et fixée. 14 - Procède de réalisation d'un pare-boue selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant les étapes consistant à introduire la couche (8) de matériau acoustiquement absorbant dans un moule, puis à surmouler sur celle-ci le matériau thermoplastique constituant la coque (2) du pare-boue (1).