Brevet FR2895714A1 — publié le 20070706

RESONATEUR ACOUSTIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un résonateur acoustique destiné à équiper un véhicule automobile en étant disposé sous un élément de tôlerie de ce véhicule, et un véhicule automobile équipé de ce résonateur. Dans un véhicule automobile comprenant un habitacle et un capot fermant un compartiment moteur, de tels résonateurs sont destinés à améliorer le confort acoustique dans l'habitacle en absorbant des signaux sonores dits de bourdonnement générés par exemple par le moteur. Ces résonateurs sont généralement montés directement dans le compartiment moteur du véhicule, pour être à proximité d'une région dans laquelle les signaux sonores sont générés. Ils ont des dimensions d'autant plus importantes que les signaux à absorber sont de forte intensité. Or l'intégration de tels résonateurs dans un véhicule est généralement décidée après conception du véhicule, à l'issue d'essais qui identifient l'existence des signaux sonores à absorber. Ceci complique l'intégration de ces résonateurs car l'espace disponible dans un compartiment moteur est très restreint, du fait de la grande quantité des organes présents, et de leur compacité importante. L'espace disponible est encore restreint par la nécessité d'un espace sous le capot qui doit être laissé libre pour absorber un choc piéton par simple déformation de ce capot afin d'en atténuer l'intensité. Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient en proposant un résonateur ayant une structure facilitant son intégration. Pour atteindre ce but, l'invention propose un résonateur acoustique destiné à équiper un véhicule automobile en étant disposé sous un élément de tôlerie de ce véhicule, caractérisé en ce que ce 2 résonateur est conçu pour s'écraser sur application d'un effort ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée. Ce résonateur étant susceptible de s'écraser sur application d'un effort, il peut être monté sous le capot sans constituer un point dur risquant d'entraver la déformation du capot en cas de choc piéton. L'invention concerne un résonateur acoustique tel que défini ci-dessus, qui est réalisé en un matériau déformable. L'invention concerne également un résonateur acoustique tel que défini ci-dessus, comprenant un cylindre formé d'au moins trois portions de cylindre rigides entourées par au moins un cerclage. L'invention concerne également un résonateur comprenant au moins un cerclage sous forme d'un anneau gonflable, ou d'un anneau en matériau sécable tel qu'un fil sécable. L'invention concerne également un résonateur acoustique tel 15 que défini ci-dessus comprenant au moins un cylindre formé de quatre quarts de cylindre. L'invention concerne un résonateur acoustique tel que défini ci-dessus dans lequel chaque quart de cylindre comprend une extrémité pourvue d'au moins une rainure interne longeant cette 20 extrémité, et dans lequel ce résonateur comprend un fond sous forme d'une plaque ayant un bord circulaire, ce fond étant solidarisé au cylindre par emboîtement de son bord circulaire dans les rainures. Avantageusement, le résonateur acoustique selon l'invention comprend un cylindre formant tube quart-d'onde ou tube ouvert- 25 ouvert, ou un résonateur d'Helmholtz. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins un résonateur acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes. Particulièrement, le véhicule automobile comprend un 30 résonateur selon l'une des revendications 1 à 8 monté sous un capot moteur de ce véhicule. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un compartiment moteur comprenant un résonateur selon l'invention - la figure 2 est une vue en éclaté du résonateur selon l'invention - la figure 3 est une autre vue en éclaté du résonateur selon l'invention - la figure 4 est une vue en perspective du résonateur selon l'invention avec cerclage ; - la figure 5 est une vue de côté du résonateur de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue de face du résonateur selon l'invention - la figure 7 est une vue en éclaté du résonateur selon l'invention après application d'un effort. La figure 1 représente une partie avant d'un véhicule 20 automobile comprenant un capot 1 incluant une peau externe 2, ce capot 1 étant destiné à fermer un compartiment moteur 3. Le compartiment moteur 3 comprend des pièces rigides 4a, 4b, telles qu'un bloc moteur, un tablier, ou un auvent. Ces pièces rigides 4a, 4b sont suffisamment espacées de la peau 2 du capot 1. 25 Une doublure avant 5a, une doublure centrale 5b, et une doublure arrière 5c longent une face interne de la peau 2 du capot 1. Ces doublures 5a, 5b, 5c ont une section sensiblement en forme de U. La doublure centrale 5b est fixée à la peau 2 au niveau d'une partie centrale du capot 1. La doublure 5a et la doublure 5c qui sont 30 également fixées à la peau 2 viennent en appui respectivement sur un support avant non représenté et sur un support arrière 6, par l'intermédiaire d'éléments de fixation 7a, 7b tel que charnière ou plot. 4 Les doublures 5a à 5c renforcent la peau 2 tout en lui permettant de se déformer en cas de choc. Ce compartiment moteur 3 comprend également deux résonateurs acoustiques 8a, 8b qui sont montés sous la peau 2 du capot 1. Ces résonateurs acoustiques 8a, 8b sont de forme cylindrique et servent à absorber des signaux sonores générés à certaines fréquences dans le compartiment moteur 3. Le compartiment moteur 3 comprend un espace dit espace choc piéton 9 qui correspond à une hauteur minimale sous la peau 2 du capot 1, valant de l'ordre de 85 mm, cet espace étant destiné à rester inoccupé. Grâce à cet espace 9, la peau 2 du capot 1 peut se déformer plastiquement sans rencontrer d'obstacle rigide. Cet espace 9 permet ainsi au capot 1 de se déformer pour absorber un choc piéton afin d'en diminuer l'intensité pour en minimiser les conséquences. Chaque résonateur acoustique 8a ou 8b selon l'invention est conçu pour s'écraser sur application d'un effort, de sorte qu'il peut être monté sous le capot 1 sans constituer un point dur risquant d'entraver la déformation du capot 1 en cas de choc piéton. Chaque résonateur acoustique 8a, 8b se présente sous forme d'un cylindre 10 du type tube quart-d'onde. Un tube quart-d'onde est un cylindre 10 qui est ouvert à l'une de ses faces 21 et fermé à son autre face 22. Les dimensions de ce cylindre 10 dépendent de la fréquence et de l'amplitude du signal sonore que le résonateur 8a doit absorber. Comme visible sur les figures 2 et 3, chaque résonateur 8a, 8b comprend un cylindre 10 constitué de quatre quarts de cylindre 11 a, 11 b, 11c, 11d distincts et disposés autour d'une plaque ronde 12 formant un fond du résonateur 8a. Le quart de cylindre 11 a a un contour rectangulaire délimité par une première et une seconde extrémités 13a et 14a sous forme de bords en arc de cercles, ces extrémités étant reliées l'une à l'autre par deux bords longitudinaux 15a et 16a rectilignes et parallèles l'un à l'autre. Ce quart de cylindre 11 a est une paroi ayant une épaisseur globale constante. Cette dite paroi pouvant être formée de différentes couches de matériaux. Les autres quarts de cylindres 11 b-11 d ont des formes identiques à celle du cylindre 11 a, en étant également délimités par des extrémités sous forme de bords en arc de cercles repérés par 13b-13d et 14b-14d, et par des bords longitudinaux rectilignes repérés par 15b-15d et 16b-16d. Les quatre quarts de cylindres 11 a à Il d ont des formes, des dimensions et des épaisseurs identiques. Le quart de cylindre 11 a comprend l'extrémité 14a pourvue d'une rainure interne 19 ou gorge longeant cette extrémité 14a. La plaque ronde 12 est délimitée par un bord circulaire 20 et est solidarisée au cylindre 10 par emboîtement de son bord circulaire 20 dans les rainures 19. Chaque résonateur acoustique a une longueur L qui conditionne son positionnement en fréquence, c'est-à-dire qui définit sa fréquence de résonance. Lorsque la ou les fréquences du signal sonore à absorber est identifiée, à l'issue des essais mesurant les bruits présents dans le compartiment moteur 3, les résonateurs quart-d'onde 8a sont conçus pour avoir des longueurs L appropriées. Comme visible sur les figures 4 et 5, les quarts de cylindre 11 a à Il d formant un résonateur selon l'invention sont solidarisés les uns aux autres en étant entourés par au moins un cerclage 23. Ces cerclages 23 sont réalisés en matériaux calibrés, c'est-à-dire pour lesquels la contrainte mécanique maximale à rupture est connue avec précision. Ainsi, ces cerclages 23 se rompent sous l'effet d'un effort, repéré par une flèche F sur la figure 4, ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée. Selon un mode de réalisation, ces cerclages 23 sont des anneaux gonflables en matériau calibré pour éclater sous l'effet d'un 6 effort F appliqué au résonateur et ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée. Un gaz ou un liquide, par exemple, contenu dans l'anneau et comprimé à l'intérieur joue le rôle d'un indicateur de pression qui à partir de l'effort F se comprime davantage puis pousse l'anneau à éclater. Selon un autre mode de réalisation, ces cerclages 23 sont réalisés sous forme de fils sécables en matériau calibré de telle sorte qu'ils se sectionnent quand un effort F d'une intensité supérieure à la valeur seuil est appliqué au résonateur. Lors d'un choc, en particulier frontal, entre le véhicule automobile et un piéton, la tête du piéton percute le véhicule principalement au niveau du capot 1. Sous l'effet de ce choc, le capot 1 se déforme en s'enfonçant vers l'intérieur du compartiment moteur 3. Cette déformation permet d'absorber au moins une partie du choc subi par le piéton. L'espace choc piéton 9, inoccupé sous la peau 2 du capot 1, permet cet amortissement du choc en autorisant la déformation du capot 1. Plus l'épaisseur de l'espace 9 est importante, plus le capot 1 peut s'enfoncer dans le compartiment moteur 3 sans rencontrer d'obstacles tels que les pièces rigides 4a, 4b. La présence de ces pièces rigides 4a, 4b à proximité du capot 1, interdirait au contraire la déformation du capot 1 et augmenterait l'intensité du choc. Le résonateur acoustique selon l'invention est conçu pour s'écraser sous l'effet d'un effort F ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée, de sorte qu'il peut être intégré dans l'espace choc piéton 9 sans entraver la déformation du capot 1. En cas de choc piéton, ce résonateur est écrasé entre la peau 2 du capot 1 déformée et une pièce rigide 4a ou 4b située sous ce résonateur, de telle sorte que le résonateur n'est pas susceptible d'entraver la déformation de la peau 2 du capot 1. L'effort engendré par le choc du piéton sur le capot 1 est fonction de caractéristiques tel que la vitesse du véhicule lors de 7 l'impact, la direction de l'impact sur le capot 1 ou l'ensemble capot 1, doublures 5a à 5c. En fonction de ces caractéristiques, la valeur seuil prédéterminée peut être de l'ordre de 2500 Newtons. Comme visible sur la figure 6, le résonateur acoustique selon l'invention présente une section S suivant un plan PV parallèle à la face 21 du cylindre 10. La valeur de cette section S, c'est-à-dire du diamètre du résonateur conditionne l'intensité du signal sonore que ce résonateur est capable d'absorber : le diamètre du résonateur est d'autant plus élevé que l'intensité du signal sonore à absorber est importante. Pour obtenir une meilleure absorption du signal sonore, au moins un deuxième résonateur acoustique 8b en combinaison avec le premier résonateur 8a peut être utilisé. On augmente ainsi la sensibilité et la résolution de l'ensemble des résonateurs acoustiques 8 face au bourdonnement. Ces deux résonateurs 8a, 8b peuvent être de même type, c'est à dire tube quart-d'onde, ayant soit une section S identique soit une section S différente, selon l'intensité du signal sonore à absorber. Il est également possible de coupler le résonateur acoustique 8a de type quart-d'onde ayant la face 21 ouverte et la face 22 fermée, comme illustré sur les figures, avec un autre résonateur acoustique de type quart-d'onde ayant les deux faces 21 et 22 ouvertes. Les résonateurs 8a, 8b peuvent être de types différents. En effet, il est également possible d'utiliser un résonateur acoustique 8a ou 8b de type tube quart-d'onde couplé à un résonateur de type cavité résonnante d'Helmholtz, de type tube demi-onde, ou de type tube dont les dimensions L et S sont différentes de celles du résonateur quart-d'onde. Suivant les caractéristiques géométriques des résonateurs 8a, 8b on peut autour de certaines fréquences réduire le niveau du signal sonore de différentes sources de bruit en certains lieux du compartiment moteur 3. Après avoir subi l'effort F, le résonateur acoustique 8a ou 8b s'écrase grâce à la rupture des cerclages 23. Les quarts de cylindre 11 a à Il d se trouvent désolidarisés les uns des autres. La taille des résonateurs 8a, 8b écrasés dépend principalement de l'épaisseur e des quarts de cylindres 11 a à 11d, représentée sur la figure 7. Cette épaisseur e est nettement plus inférieure à la taille de la section S et correspond à la moitié de la différence entre un diamètre interne D 1 et un diamètre externe D2 de la face 21 du cylindre 10. Dans le cas de choc piéton, quand le résonateur 8a, 8b subit l'effort F, il s'étale ou s'éparpille dans le compartiment moteur 3 dès que ses cerclages 23 sont rompus. L'avantage des résonateurs acoustiques selon l'invention réside dans leur capacité à s'écraser sur application d'un effort ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée, tout en étant capables d'absorber des signaux sonores de basse fréquence comme par exemple 200 Hertz. Un autre avantage réside dans l'efficacité des résonateurs de type tube quart-d'onde dans la réduction du signal sonore dit de bourdonnement ainsi que la simplicité de la réalisation de ces résonateurs. REVENDICATIONS 1. Résonateur acoustique (8a, 8b) destiné à équiper un véhicule automobile en étant disposé sous un élément de tôlerie (1) de ce véhicule, caractérisé en ce que ce résonateur (8a, 8b) est conçu pour s'écraser sur application d'un effort (F) ayant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée. 2. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon la revendication 1, réalisé en un matériau déformable. 3. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon la revendication 1, comprenant un cylindre (10) formé d'au moins trois portions de cylindre (11a, 11 b, 11c, 11d) rigides entourées par au moins un cerclage (23). 4. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon la revendication 3, dans lequel le cerclage (23) est constitué d'au moins un anneau gonflable, ou un anneau en matériau sécable tel qu'un fil sécable. 5. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant un cylindre (10) formé de quatre quarts de cylindre (11a, 11 b, 11c, 11d). 6. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon la revendication 5, dans lequel chaque quart de cylindre (11 a, 11 b, 11c, 11d) comprend une extrémité (14a) pourvue d'au moins une rainure interne (19) longeant cette extrémité (14a), et dans lequel ce résonateur (8a, 8b) comprend un fond sous forme d'une plaque (12) ayant un bord circulaire (20), ce fond (12) étant solidarisé au cylindre (10) par emboîtement de son bord circulaire (20) dans les rainures (19). 7. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant un cylindre (10) formant tube quart-d'onde ouvert-fermé ou tube ouvert-ouvert, ou résonateur d'Helmholtz. 8. Résonateur acoustique (8a, 8b) selon l'une des revendications 1 à 7, conçu pour s'écraser lorsqu'une déformation de l'élément de tôlerie (1) sous lequel il est destiné à être monté exerce un 2895714 lo effort (F) sur ce résonateur (8a, 8b), cette déformation résultant d'un choc piéton sur cet élément de tôlerie (1). 9. Véhicule automobile comprenant au moins un résonateur acoustique (8a, 8b) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes. 10. Véhicule automobile comprenant un résonateur (8a, 8b) selon l'une des revendications 1 à 8 monté sous un capot moteur (1) de ce véhicule.