Brevet FR2810938A1 — publié le 20020104

i La présente invention concerne un complexe d'isolation acoustique d'une paroi. Ce complexe est en particulier destiné à être appliqué au tablier et/ou à la boîte à eau d'un véhicule automobile, ainsi qu'aux pièces s'assemblant sur le tablier. Un véhicule automobile comprend un compartiment moteur recevant l'ensemble propulseur et un habitacle. Le compartiment moteur est séparé de l'habitacle par un tablier métallique, qui est un élément structurel du véhicule, et par une boîte à eau qui se situe à l'intersection du sommet du tablier et du bas du pare-brise. Cette boîte à eau permet de récupérer et d'évacuer les eaux de ruissellement qui s'écoulent le long du pare-brise. Il est essentiel d'assurer la meilleure isolation acoustique possible entre le compartiment moteur et l'habitacle du véhicule. Un tablier de véhicule a fait l'objet de traitements acoustiques consistant notamment à positionner un revêtement approprié, traitant l'isolation, sur le tablier. La boîte à eau peut être, comme le tablier, en acier ou peut être réalisée en matière plastique, notamment en polypropylène. Pour réaliser l'insonorisation du compartiment moteur à partir d'une boîte à eau, il a été envisagé de fixer à la paroi de la boîte à eau, sur l'extérieur de cette boîte, un matériau ayant de bonnes propriétés d'absorption acoustique, dont l'épaisseur est d'environ 20 mm. Les résultats obtenus, tant pour un tablier que pour une boîte à eau, ne peuvent toutefois être considérés comme totalement satisfaisants. Or, en matière d'isolation acoustique, un élément d'un ensemble présentant l'insonorisation la plus faible dégrade les performances de l'ensemble. Dans le cas d'une boîte à eau en matière plastique, ce problème d'insonorisation se pose avec une acuité particulière puisque la matière plastique, du fait de sa faible masse surfacique, présente une faible atténuation du champ acoustique. L'invention vise à solutionner le problème. Par ailleurs, les dispositifs de l'état de la technique ont pour inconvénient d'obliger un constructeur automobile à procéder au montage de la boîte à eau dans le compartiment moteur du véhicule d'une part et au montage d'un élément absorbant sur la boîte à eau d'autre part, selon deux opérations séparées. L'invention vise également à remédier à cet inconvénient. Le but de l'invention est donc de proposer un complexe d'isolation acoustique d'une paroi, notamment applicable au tablier ou à la boîte à eau d'un véhicule automobile, qui présente des propriétés d'insonorisation satisfaisantes en ce qui concerne les moyennes et hautes fréquences, tout en conservant un prix de revient limité et en permettant un gain industriel au niveau du montage de ce complexe. Le complexe concerné comprend, de manière connue en soi, la paroi à isoler et un matériau acoustiquement absorbant, placé le long de cette paroi. Selon l'invention, le complexe comprend en outre un matériau à faible module d'Young, notamment de type élastomère, bitume ou EPDM, lié intimement à ladite paroi à isoler. Ce matériau a pour effet d'amortir les vibrations subies par la paroi, lorsque celle-ci est excitée par une onde incidente, et l'invention consiste à combiner l'absorption des vibrations, réalisée au moyen du matériau absorbant précité, à cet amortissement. Il apparaît en effet que, lorsque la paroi ainsi équipée est excitée par une onde incidente, il se produit des contraintes de cisaillement à l'intérieur du complexe formé par cette paroi et par ledit matériau à faible module d'Young, qui amortit les vibrations subies par la paroi. Sur le plan acoustique, on observe, pour des parois simples de dimensions infinies, un indice d'affaiblissement linéaire ayant une pente de six décibels par octave du fait de la loi de masse du matériau. Dans le cas de pièces de dimensions finies, telles qu'un tablier ou une paroi de boîte à eau, on observe des modes de résonance dont les fréquences et le nombre varient en fonction du matériau ou de la configuration géométrique de la pièce. Pour ces fréquences, la pièce entre en résonance et dégrade l'isolation. L'influence des modes de résonance est représentée sur la figure 1 ciannexée, qui est un graphe sur lequel sont portés la fréquence f en abscisse et l'indice d'affaiblissement R en ordonné. L'indice d'affaiblissement existant pour des parois de dimensions infinies est une droite 1, ayant une pente de six décibels par octave du fait de la loi de masse du matériau, comme indiqué plus haut. La courbe 2 d'indice d'affaiblissement pour une paroi non traitée conformément à l'invention présente des pics inversés correspondant aux fréquences pour lesquelles l'affaiblissement acoustique est extrêmement réduit. L'amplitude à une fréquence donnée montrée par le segment 3a est relativement importante. La courbe 4 d'indice d'affaiblissement pour une paroi traitée conformément à l'invention est représentée en trait fort. Il apparaît que le complexe selon l'invention permet: - de réduire les chutes de la courbe 2 pour les fréquences de résonance, et - de rapprocher la courbe 4 de la courbe linéaire idéale 5, de i15 pente de six décibels par octave. L'amplitude à une fréquence donnée montrée par le segment 3b est relativement importante Ce complexe permet une diminution de la transmission de l'onde acoustique pour les fréquences inférieures à 1000 hertz. Le complexe selon l'invention est en particulier destiné à être utilisé sur un tablier ou sur la boîte à eau d'un véhicule automobile. Dans ce cas, ledit matériau à faible module d'Young est lié intimement à la paroi du tablier ou à chaque paroi que comprend la boîte à eau. Selon une possibilité, ledit matériau à faible module d'Young est placé entre la paroi à isoler et le matériau absorbant, ce dernier étant tourné vers la source d'ondes sonores. Selon une autre possibilité, ce même matériau à faible module d'Young est placé sur l'une des faces de la paroi à isoler tandis que le matériau absorbant est placé sur la face opposée de cette paroi, ce dernier étant tourné vers la source d'ondes sonores, en particulier un moteur de véhicule automobile. La liaison intime entre le matériau à faible module d'Young et la paroi à isoler peut être obtenue par accroche chimique, par collage ou tout autre moyen. Deux procédés peuvent être mis en oeuvre pour l'obtention du complexe selon l'invention. Selon un premier procédé, on thermocompresse le matériau à faible module d'Young avec ledit matériau absorbant puis on fixe I'ensemble sur la paroi à isoler par tous moyens appropriés permettant une liaison intime à l'interface entre la paroi à isoler et le matériau à faible module d'Young, par exemple par collage. Selon un deuxième procédé, on assemble le matériau (17) à faible module d'Young avec la paroi à isoler (15), de telle sorte qu'il existe une liaison intime à leur interface, notamment par comoulage ou bi- injection, puis on fixe l'ensemble audit matériau absorbant (16). Pour sa bonne compréhension, I'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisation possibles du complexe d'isolation acoustique qu'elle concerne. La figure 2 est une vue très simplifiée d'un véhicule automobile dont le tablier comporte ce complexe selon une forme de réalisation; la figure 3 est une vue schématique de la structure de ce complexe, selon cette même forme de réalisation, et la figure 4 est une vue de la structure de ce complexe similaire à la figure 3, selon la deuxième forme de réalisation. La figure 2 représente un véhicule automobile 10 dont le tablier 1il comporte un complexe d'isolation acoustique 12. Ce tablier est la paroi qui sépare le compartiment moteur 13 recevant l'ensemble propulseur, de l'habitacle 14. En référence à la figure 3, il apparaît que le complexe 12 comprend la paroi 15 devant être isolée acoustiquement, un matériau 16 ayant de bonnes propriétés d'absorption acoustique, et une couche 17 en un matériau à faible module d'Young. La paroi 15 est celle du tablier 11 dans l'exemple représenté et est donc en acier. Il peut également s'agir de la paroi d'une boîte à eau d'un véhicule automobile, qui peut être en matière plastique, notamment en polypropylène, ou en acier et qui a généralement une épaisseur de quelques millimètres. Le matériau 16 a une épaisseur d'environ 20 mm et est placé sur le côté de la paroi 15 tourné vers le compartiment moteur 13. Il peut s'agir d'un feutre ou de tout autre matériau acoustiquement absorbant. La couche 17 est, dans cette forme de réalisation, placée sur le côté de la paroi 15 tourné vers le compartiment moteur, entre cette paroi et le matériau 16. Cette couche 17 est en élastomère, bitume ou EPDM. Elle est liée intimement à la paroi 15, sur l'ensemble de la surface de la boîte à eau, par collage ou toute autre manière. Le matériau 16 est fixé à elle, également par collage ou toute autre manière. La figure 4 représente une paroi 15, un matériau 16 et une couche 17 tels que précités, sinon que la couche 17 est placée sur la face de la paroi 15 tournée vers l'habitacle 14. Le matériau 16 est alors fixé directement à la paroi 15 par collage ou toute autre manière. Ainsi qu'il apparaît de ce qui précède, I'invention fournit un complexe d'isolation acoustique d'une paroi, en particulier de la boîte à eau d'un véhicule automobile, ayant pour avantages essentiels de présenter de bonnes propriétés d'insonorisation en ce qui concerne les moyennes et hautes fréquences, et de conserver un prix de revient limité. REVENDICATIONS 1 - Complexe d'isolation acoustique d'une paroi, comprenant la paroi à isoler (15) et un matériau (16) acoustiquement absorbant, placé le long de cette paroi (15), caractérisé en ce qu'il comprend un matériau (17) à faible module d'Young, notamment de type élastomère, bitume ou EPDM, lié intimement à ladite paroi à isoler (15). 2 - Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi à isoler (15) est le tablier (11) d'un véhicule automobile (10). 3 - Complexe selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi à isoler est la paroi de la boîte à eau d'un véhicule automobile. 4- Complexe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit matériau (17) à faible module d'Young est placé entre la paroi à isoler (15) et le matériau absorbant (16), ce dernier étant tourné vers la source d'ondes sonores. -Complexe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit matériau (17) à faible module d'Young est placé sur l'une des faces de la paroi à isoler (15) tandis que le matériau absorbant (16) est placé sur la face opposée de cette paroi (15), ce dernier étant tourné vers la source d'ondes sonores. 6- Complexe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison intime entre le matériau (17) à faible module d'Young et la paroi à isoler (15) est obtenue par accroche chimique, par collage ou tout autre moyen. 7- Procédé d'obtention du complexe selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - thermocompresser le matériau (17) à faible module d'Young avec ledit matériau absorbant (16), puis - fixer l'ensemble sur la paroi (15) à isoler par tous moyens appropriés permettant une liaison intime à l'interface entre la paroi (15) à isoler et le matériau (17) à faible module d'Young, par exemple par collage 8 - Procédé d'obtention du complexe selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à -assembler le matériau (17) à faible module d'Young avec la paroi à isoler (15), de telle sorte qu'il existe une liaison intime à leur interface, notamment par comoulage ou bi-injection, puis - fixer l'ensemble audit matériau absorbant (16).