Brevet FR2899537A1 — publié le 20071012

DISPOSITIF D'ABSORPTION ACOUSTIQUE SOUS SIEGE DE VEHICULE AUTOMOBILE ET ANALOGUE. La présente invention concerne un dispositif d'absorption acoustique sous siège de véhicule automobile et analogue. Elle s'applique également aux banquettes de véhicules automobiles, par exemple. Le bruit à l'intérieur d'un véhicule automobile n'est pas souhaitable. C'est par conséquent l'un des objectifs des concepteurs des habitacles automobiles de le réduire. Il existe différents procédés connus pour y parvenir. Ainsi, les matériaux poreux étant en général de bons produits d'absorption acoustique, les équipements intérieurs des véhicules automobiles sont souvent recouverts de tels matériaux pour amortir le bruit à l'intérieur de l'habitacle. On utilise des éléments de garnissage, tels que tapis, moquettes, garnissages textiles, mousses, etc., sur le plancher ou sous le toit de l'habitacle, ou dans la réalisation des sièges, et cet emploi offre l'avantage d'amortir le niveau de bruit. Cependant, dans les véhicules les plus modernes, plusieurs facteurs contribuent à contrecarrer cet amortissement du bruit par les nombreux garnissages. Ce sont par exemple, d'une part, l'apparition de toits en verre (donc sans garnissage pavillon), et, d'autre part, la diminution des épaisseurs de mousse des sièges causée par le procédé nouvellement employé de garnissage in situ du siège, lequel empêche l'utilisation de mousse à cellules ouvertes. Par conséquent, il importe de rechercher des moyens d'améliorer l'absorption acoustique des sièges. Selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 962 107, il est connu un matériau cellulaire, de préférence un matériau de mousse à basse densité, ayant un coefficient d'absorption acoustique moyen initial dans une fourchette de fréquences donnée, qui est perforé pour augmenter ledit coefficient d'absorption. Cette augmentation est due aux profondeurs, diamètres, formes et motifs choisis des perforations, qui peuvent traverser ou non toute l'épaisseur du pain de mousse . Plus précisément, selon l'objet de ce brevet, les perforations ont un diamètre moyen qui n'est pas supérieur à environ 6 mm, le matériau cellulaire a une densité inférieure à environ 20 kg/m3, et ladite fourchette de fréquences donnée est la fourchette de 0 à 10 000 Hz. La réalisation des perforations a pour résultat également une diminution de la résistance d'écoulement d'air du matériau cellulaire. Dans les sièges automobiles actuels, les grilles ou nappes de suspension sont, de plus en plus souvent, réalisées avec des fils en matière plastique, jugés plus économiques. Toutefois, cette solution technique récente présente l'inconvénient d'introduire des marques de frottement de ces fils plastiques avec des pièces du dessous du siège. Pour pallier cet inconvénient, on a introduit une feuille en matière thermoformable, souvent en matière thermoplastique ou en tissu non-tissé plastique, entre les fils plastiques de la nappe de suspension et la mousse de siège et les autres pièces environnantes. L'objet de la demande de brevet US n 5 962 107 mentionnée ci-dessus, bien qu'il propose un matériau à absorption acoustique perfectionné, n'est pas applicable aux sièges ou banquettes automobiles dans lesquels il est prévu une telle feuille thermoformable. Le but de la présente invention est de réaliser un nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, le siège étant équipé d'une feuille de matériau thermoformable entre la nappe de suspension et la mousse du siège (ou de la banquette). Un autre but de la présente invention est de concevoir un tel nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, qui combine les caractéristiques de ladite feuille en matière thermoformable introduite et des modifications de forme dans cette feuille ou en vis-à-vis dans la mousse du siège (ou de la banquette). Un autre but encore de la présente invention est de concevoir un tel nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, qui soit efficace dans une fourchette de fréquences acoustiques plus basse que celle couramment admise pour les matériaux absorbants habituels. Pour atteindre ces buts, la présente invention réalise un nouveau dispositif d'absorption acoustique sous siège de véhicule automobile, lequel siège comprend un coussin sur une nappe de suspension, dans lequel il est prévu, entre la nappe et le coussin, une feuille de matériau acoustiquement poreux et des résonateurs acoustiques en nombre au voisinage du plan de liaison entre le coussin et la nappe de suspension. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les résonateurs acoustiques sont créés par des formes en nombre de la feuille de matériau acoustiquement poreux. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les 5 résonateurs acoustiques sont créés par des formes en creux en nombre du coussin. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention combinant les deux modes précédents, les résonateurs acoustiques sont créés à la fois par des formes en nombre de la feuille de matériau 10 acoustiquement poreux, et par des formes en creux en nombre du coussin. De préférence, la nappe de suspension est constituée de fils de matière plastique. De préférence également, le coussin est un coussin de mousse en 15 matériau polymère, de mousse de polyuréthane élastique, par exemple. De manière préférentielle, la feuille de matériau acoustiquement poreux est une feuille de polyester. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites formes 20 de résonateurs acoustiques de la feuille thermoformée sont des formes diverses, parmi lesquelles des formes hémisphériques, des formes pyramidales, des formes parallélépipédiques. Et selon un mode préféré de réalisation également, les formes de résonateurs acoustiques du coussin sont des formes diverses 25 parmi lesquelles des formes quart d'onde, des formes dite en résonateur de Helmholtz. De préférence, les formes en creux en nombre du coussin sont réalisées in situ au cours de la fabrication du siège, et elles sont réalisées au moyen d'une contre forme en matériau rigide (métal ou matière plastique dure) et à état de surface lisse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un premier mode de 10 réalisation de l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un schéma de principe d'une contre-forme utilisée dans le mode de réalisation de la figure 2, 15 - la figure 4 est un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur le dessin de la figure 1, on a représenté le schéma de principe de la présente invention selon un premier mode de réalisation. Le siège, ou la banquette, automobile est représenté par les fils 1 20 de la nappe de suspension. Sur la nappe se trouve le coussin en mousse 2 de l'assise du siège. De manière connue en soi, le coussin 2 est en mousse polyuréthane flexible moulée ou en mousse polyuréthane flexible en bloc. Les autres composants du siège automobile, le tissu et l'armature métallique, sont de type 25 connu en soi, et non décrits. Entre les fils 1 et la mousse 2 est disposée une feuille en matière thermoformable 3, c'est-à-dire en matière plastique pouvant être mise en forme par modification sous l'action de la chaleur d'une préforme (feuille ou plaque). Cette feuille est ainsi thermoformée pour obtenir des formes telles que les formes a, b, et c, données à titre d'exemples, à savoir des formes hémisphériques a, pyramidales b ou parallélépipédiques c. Ces formes a, b, et c, constituent des résonateurs acoustiques. La feuille 3 est, de préférence, en matériau de type thermoplastique, par exemple un matériau polymère polyester. Les formes constitutives des résonateurs acoustiques, c'est-à-dire les formes hémisphériques, pyramidales ou parallélépipédiques sont situées entre les fils 1 de la nappe de suspension d'assise du siège. Les formes ainsi situées peuvent alors apporter une aide au calage des fils 1 de la nappe de suspension. Le matériau constitutif de la feuille 3 est un matériau dit acoustiquement poreux de manière à ce que le coussin 2 de mousse d'assise conserve son rôle en absorption acoustique pour l'habitacle. L'absorption est la conséquence d'une perte d'énergie acoustique en surface ou à l'intérieur du matériau. Si l'onde sonore peut pénétrer à l'intérieur du matériau, elle y engendre des frottements, des déplacements de fibres, d'où transformation d'énergie. Le matériau a un coefficient d'absorption faible aux fréquences basses, qui augmente avec la fréquence, et fort aux fréquences élevées. L'absorption aux fréquences basses est d'autant plus importante que le matériau est épais et que ses pores ou cavités sont grandes. Les résonateurs acoustiques a, b, c, permettent de parvenir à une atténuation du bruit dans une fourchette de fréquences plus basses que la fourchette de fréquences dans laquelle se révèlent les effets d'absorption acoustique dus aux matériaux poreux. Un second mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après. En se référant au dessin de la figure 2, la feuille poreuse acoustique thermoformée 3' est disposée sur les fils 1' de la nappe de suspension d'une assise de siège et sous un coussin de mousse 2'. Le coussin de mousse 2' est, sur sa face dirigée contre la feuille 2', perforé de cavités aux formes différentes a', b', c', qui sont autant de résonateurs acoustiques. Ainsi, selon ce second mode de réalisation de l'invention, on introduit des formes de résonateurs acoustiques a', b', c', dans la mousse 2' du siège par le dessous et on recouvre le tout d'une feuille thermoformée 3' en matériau thermoplastique poreux acoustiquement. De cette façon, l'effet acoustique de la mousse 2' d'assise est renforcé par les résonateurs acoustiques a', b', c', créés. Les résonateurs acoustiques a', b', c', sont de formes diverses (quart d'onde ou résonateur de Helmholtz). La porosité de la feuille 1' permet de conserver à la mousse 2' son effet d'absorption acoustique. Le réalisation des résonateurs acoustiques dans la mousse de siège se fait comme suit : On introduit dans le moule de formage du coussin à la limite de la face correspondant au dessous de l'assise une contre forme telle que la contre forme 4' de la figure 3. Cette contre forme 4' reproduit en plein, avec les formes en plein a ", b", c", les formes des cavités ou résonateurs a', b', c', de la partie inférieure de la mousse 2'. Cette contre forme 4' est en métal ou en matière plastique dite dure , elle est également de surface lisse pour ne pas adhérer à la mousse 2' lors de l'opération de moussage in situ. On retire en force la contre forme 4' lorsque la mousse est refroidie ou bien en phase terminale de l'opération de moussage. On joue sur l'élasticité de la mousse pour faire passer les sections plus larges des formes, et on obtient ainsi les formes souhaitées dans la mousse du siège. On ajoute par le dessous la feuille poreuse acoustique 3' entre la mousse 2' et les fils 1' de la nappe de suspension d'assise de siège. La feuille poreuse acoustique 3' peut être une feuille de matériau thermoplastique thermoformable, par exemple une feuille de polyester. En se référant au dessin de la figure 4, on a représenté schématiquement le principe d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation combine les deux modes de réalisation précédents. Sur les fils 1 de la nappe de suspension d'assise de siège est disposée une feuille 3 thermoformée de résonateurs acoustiques a, b, c, de la manière décrite en regard de la figure 1. Sur la feuille 3 se trouve le coussin de mousse 2' perforé de résonateurs acoustiques a', b', c', de la manière décrite en regard des figures 2 et 3. L'atténuation du bruit est renforcée par rapport aux modes de réalisation précédents, par la combinaison des effets d'atténuation de la feuille thermoformée 3 et de la mousse thermoformée 2' par contre forme. Bien que l'on ait utilisé le mot siège dans la présente description, l'invention s'applique aux sièges d'un seul tenant qui occupent la largeur du véhicule, ou banquettes. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés 5 précédemment peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'absorption acoustique sous siège de véhicule automobile, lequel siège comprend un coussin (2 ; 2') sur une nappe de suspension, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre la nappe et le coussin (2 ; 2'), une feuille de matériau acoustiquement poreux (3 ; 3') et des résonateurs acoustiques (a, b, c ; a', b', c') en nombre au voisinage du plan de liaison entre le coussin (2 ; 2') et la nappe de suspension. 2. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des résonateurs acoustiques (a, b, c) sont créés par des formes en nombre de la feuille de matériau acoustiquement poreux (3). 3. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que des résonateurs acoustiques (a', b', c') sont créés par des formes en creux en nombre du coussin (2 ; 2'). 4. Dispositif d'absorption acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la nappe de suspension est constituée de fils (1 ; 1') de matière plastique. 20 5. Dispositif d'absorption acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coussin (2 ; 2') est un coussin de mousse en matériau polymère. 6. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coussin (2 ; 2') est en mousse de 25 polyuréthane élastique. 7. Dispositif d'absorption acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la feuille de matériau (3, 3') acoustiquement poreux est une feuille de polyester. 8. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites formes de résonateurs acoustiques (a, b, c) de la feuille thermoformée (3) sont des formes diverses parmi lesquelles des formes hémisphériques (a). 9. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites formes de résonateurs acoustiques (a, b, c) de la feuille thermoformée (3) sont des formes diverses parmi lesquelles des formes pyramidales (b). 10. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites formes de résonateurs acoustiques (a, b, c) de la feuille thermoformée (3) sont des formes diverses parmi lesquelles des formes parallélépipédiques (c). 11. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites formes de résonateurs acoustiques (a', b', c') du coussin (2') sont des formes diverses parmi lesquelles des formes quart d'onde (b'). 12. Dispositif d'absorption acoustique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites formes de résonateurs acoustiques (a', b', c') du coussin (2') sont des formes diverses parmi lesquelles des formes dites en résonateur de Helmholtz (a', c'). 13. Dispositif d'absorption acoustique selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que lesdites formes en creux (a', b', c') en nombre du coussin (2') sont réalisées in situ au cours de la fabrication du siège. 14. Dispositif d'absorption selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites formes en creux (a', b', c') en nombre du coussin (2') 5 sont réalisées au moyen d'une contre forme (4'). 15. Dispositif d'absorption selon la revendication 14, caractérisé en __ ce que ladite contre forme (4') est en matériau rigide et en ce que son état de surface est lisse. 16. Dispositif d'absorption selon la revendication 15, caractérisé en 1 Q ce que ladite contre forme (4') est en métal ou en matière plastique dure. 17. Dispositif d'absorption acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que ledit siège est un siège d'un seul tenant occupant la largeur du véhicule, ou banquette.