Brevet FR2918016A1 — publié le 20090102

Dispositif permettant de réduire les bruits générés dans une cavité continue d'ouvrants d'un véhicule automobile . L'invention concerne un dispositif permettant de réduire les bruits générés dans une cavité continue ou césure définie entre un ouvrant et un élément de carrosserie correspondant d'un véhicule et dont l'entrée est en contact avec un écoulement turbulent de fluide. Deux des principales sources de bruits perçus dans l'habitacle des véhicules automobiles, à savoir le bruit provenant du moteur et celui provenant du contact entre les pneumatiques et la chaussée, ont déjà été notablement réduits par des systèmes adaptés. Ce sont maintenant les sources de bruit d'origine aérodynamique qui deviennent prépondérantes, en particulier dans les trajets de type autoroutier ou péri urbains. Ces sources de bruit aérodynamique ont déjà été limitées en contrôlant le bruit de forme lié aux décollements et lâchers tourbillonnaires provoqués par exemple par les rétroviseurs, antenne, essuie-vitres, et en contrôlant leur transmission vers l'habitacle, particulièrement en mettant au point des joints et étanchéités adaptés. Cependant, une autre source de bruit aérodynamique importante provient des césures d'ouvrants tels que les portes, le volet arrière ou encore le capot d'un véhicule. Ces césures ont la forme de cavités allongées ou feuillures qui débouchent au niveau de la surface externe de la carrosserie en encadrant totalement ou partiellement l'ouvrant. D'une part, elles perturbent l'écoulement d'air en créant des sources aéroacoustiques supplémentaires et d'autre part, ces césures sont excitées par l'écoulement d'air, et transmettent du bruit dans l'habitacle par résonance dans cette cavité. Ce bruit étant transmis à l'habitacle est perçu par les passagers, ce qui se révèle à la fois gênant et fatiguant. En général, ces cavités d'ouvrants sont isolées de 5 l'habitacle par un joint d'étanchéité disposé dans le fond des cavités. Mais la présence de ce joint d'étanchéité peut s'avérer insuffisante puisqu'il a été constaté l'apparition de fuites ainsi qu'une faiblesse d'isolation 10 de ce joint, ce dont il résulte des nuisances sonores perceptibles dans l'habitacle. Actuellement, pour pallier ces problèmes, une solution consiste à améliorer la ou les barrières d'étanchéités, notamment par optimisation des joints et 15 des surmoulages ou par multiplication du nombre d'étanchéités. Alternativement, il peut être prévu d'ajouter un joint de lissage pour limiter l'excitation aéroacoustique. 20 Dans le même but, il peut encore être envisagé de mettre en place un système de chicanes dans les césures. D'autre part, afin de réduire le bruit généré par ces cavités, il peut être envisagé de limiter les jeux, étant donné que les affleurements ont une forte influence 25 sur la génération de bruit. On comprend que la diminution du bruit aérodynamique évoquée précedemment dépend principalement de l'étanchéité et nécessite ainsi un arbitrage permanent entre la fonction, la prestation et le coût. 30 Le dispositif de l'invention s'inscrit dans ce même objectif d'amélioration du confort sonore de l'habitacle par diminution de la perception de l'amplitude acoustique provenant des césures d'ouvrants, tout en utilisant des moyens simples à mettre en oeuvre. 35 A cet effet, l'invention propose un dispositif permettant de réduire les bruits générés dans une cavité continue ou césure définie entre un ouvrant et un élément de carrosserie correspondant d'un véhicule et dont l'entrée est en contact avec un écoulement turbulent de fluide, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs blocs de séparation logés dans la cavité continue de manière à la sectionner en plusieurs tronçons de cavités. Avantageusement, chaque bloc de séparation obstrue au moins partiellement la section transversale de la cavité. Alternativement, chaque bloc de séparation obstrue complètement la section transversale de la cavité. Chaque bloc de séparation a une largeur en direction de la cavité comprise entre quelques millimètres et deux centimètres. De préférence, chaque bloc de séparation est réalisé à partir d'un matériau élastiquement déformable et compressible. A cet effet, chaque bloc de séparation est en matériau à base d'élastomère ou à base de mousse. Selon une variante de réalisation, chaque bloc de séparation est solidaire de l'élément de carrosserie du véhicule. Avantageusement, chaque bloc de séparation comporte au moins un téton de fixation ancré dans un perçage d'une 25 tôle de l'élément de carrosserie. Selon une autre variante de réalisation, chaque bloc de séparation est solidaire de l'ouvrant. Avantageusement, chaque bloc de séparation comporte un perçage dans lequel est ancré un téton solidaire d'une 30 tôle de l'ouvrant. Alternativement, chaque bloc de séparation est fixé par collage à une tôle de l'élément de carrosserie ou à une tôle de l'ouvrant. L'ouvrant peut être constitué par une porte, un 35 haillon, un capot ou un coffre de véhicule. L'invention vise également un véhicule automobile, équipé d'un dispositif tel que défini précédemment de manière à diminuer les bruits perçus dans l'habitacle de ce véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés qui représentent des exemples non limitatifs de réalisation du dispositif de l'invention et sur lesquels : la figure 1 est une vue en section transversale 10 d'une cavité ou césure entre un ouvrant et un élément de carrosserie de véhicule ; la figure 2 est une vue de côté d'un véhicule muni d'un dispositif de l'invention permettant de réduire les bruits générés dans les césures de deux portes avant 15 et arrière du véhicule ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 représentant une première variante de réalisation d'un bloc séparateur du dispositif de l'invention ; 20 - la figure 4 est une vue de dessus suivant la flèche IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 3 et représentant une seconde variante de réalisation du bloc séparateur du dispositif de 25 l'invention ; - la figure 6 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 3 et représentant une troisième variante de réalisation du bloc séparateur du dispositif de l'invention ; 30 la figure 7 est une vue agrandie de la partie cerclée en VII de la figure 3 et représentant un mode de fixation du bloc séparateur à l'élément de carrosserie du véhicule ; - la figure 8 est une vue en coupe semblable à 35 celle de la figure 3 et représentant un mode de fixation du bloc séparateur à l'ouvrant du véhicule ; la figure 9 est une vue agrandie de la partie cerclée en IX de la figure 8. La référence 1 désigne une cavité ou césure définie entre un élément de carrosserie 2 et un ouvrant 3 d'un véhicule automobile. L'élément de carrosserie 2 et l'ouvrant 3 sont disposés l'un contre l'autre et tels que leurs géométries surfaciques respectives proches de la surface externe de la carrosserie ne coïncident pas totalement. A titre d'exemple, l'élément de carrosserie 2 peut être constitué par un pied milieu ou un montant de baie du véhicule, tandis que l'ouvrant 3 peut être constitué par une porte avant ou une porte arrière de ce véhicule. La cavité a la forme d'une feuillure qui débouche au niveau de la surface externe de la carrosserie par une entrée 4 en encadrant totalement ou partiellement l'ouvrant 3. L'entrée 4 de la cavité 1 constitue un col étroit qui est au contact d'un écoulement d'air 5. Quand le véhicule prend de la vitesse, cet écoulement d'air est fortement turbulent au niveau de l'entrée 4 du fait de la présence d'une zone de cisaillement 7 au niveau de cette entrée 4. Il en résulte une source de bruit importante qui rayonne en partie vers l'extérieur du véhicule, schématisée par un rayonnement extérieur référencé 8, et qui est transmis à l'intérieur de la cavité sous la forme d'un rayonnement interne 9. Comme représenté sur cette même figure 1, un joint d'étanchéité 11 est disposé au niveau d'une ouverture 12 située dans le fond de la cavité 1 dans le but d'isoler l'habitable non représenté et disposé en aval de cette cavité 1, de l'extérieur du véhicule, et en particulier des sources aéroacoustiques générées dans la cavité 1 par le rayonnement interne 9 précité. Les cavités 1 entre les ouvrants 3 et les éléments de carrosserie correspondants 2 sont continues et contribuent à la propagation dans celles-ci d'un écoulement turbulent d'air générant des bruits désagréables notamment dans l'habitacle du véhicule. L'invention consiste à modifier les propriétés aéroacoustiques des cavités ou césures 1 de manière à limiter les sources de bruit. A cet effet, suivant l'invention, on prévoit un ou plusieurs blocs 14 logés dans chacune des cavités ou césures 1 entre un élément de carrosserie 2 et un ouvrant 3 afin de sectionner ou scinder la cavité 1, qui peut faire le tour de l'ouvrant, en plusieurs cavités de plus faibles dimensions. La figure 2 montre par de petits cercles 15 différents emplacements possibles des blocs de séparation 14 dans une cavité ou césure 1 de portes avant et arrière du véhicule. Dans cet exemple, neuf blocs de séparation sont implantés dans la cavité 1 pour la scinder en dix cavités la, lb, 1c, 1d, le, 1f, 1g, 1h, 1i et 1j, de dimensions réduites. De préférence, chaque bloc est réalisé à partir d'un matériau élastiquement déformable et compressible, avantageusement en un matériau à base d'élastomère ou en matériau mousse. De la sorte, le bloc est légèrement écrasé entre l'élément de carrosserie 2 et l'ouvrant 3 en position de fermeture de ce dernier. Les différents modes de réalisation du dispositif de l'invention vont être décrits aux figures 3 à 8 qui se réfèrent à un bloc de séparation 14 disposé au sein d'une partie de cavité 1 formée au niveau de la jonction entre la partie supérieure 17 du cadre de la porte avant du véhicule et l'élément de carrosserie formant toit 18 de ce véhicule. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, le bloc de séparation 14 obstrue complètement la section transversale de la cavité en épousant les formes en regard l'une de l'autre de la partie supérieure 17 du cadre de la porte et de l'élément de carrosserie formant toit 18. La figure 4 montre que le bloc de séparation 14 présente une épaisseur ou largeur d en direction longitudinale de la cavité 1. A titre d'exemple, la largeur d peut être comprise entre quelques millimètres et environ deux centimètres. Les deux modes de réalisation des figures 5 et 6 montrent que chaque bloc de séparation 14 est d'une forme telle qu'il obstrue partiellement la section transversale de la cavité 1. Le fait que chaque bloc de séparation 14 n'obstrue que partiellement la section transversale de la cavité 1 peut être utile pour assurer l'évacuation notamment de l'eau de pluie pénétrant dans la cavité 1. En variante, les différents blocs de séparation 14 utilisés aux divers emplacements 15 de la figure 2 peuvent aussi avoir des largeurs ou épaisseurs différentes. Les figures 3 à 7 montrent une variante de réalisation de fixation d'un bloc de séparation 14 à l'élément de carrosserie 2 correspondant du véhicule. Ainsi, chaque bloc de séparation 14 comporte, solidaire de celui-ci, au moins un téton de fixation 20, dans le cas présent au nombre de deux, ancré dans un perçage 21 de la tôle correspondante de l'élément de carrosserie 2. De tels tétons 20 peuvent également être utilisés pour fixer ce bloc 14 à la tôle correspondante de l'ouvrant 3 en étant ancrés respectivement dans des perçages 21 de cette tôle. Les figures 8 et 9 représentent une autre variante de réalisation de fixation de chaque bloc de séparation 14 à la tôle correspondante de l'ouvrant 3. Ainsi, on prévoit au moins un téton de fixation 20, dans le cas présent au nombre de deux, solidaire de la tôle de l'ouvrant 3, et ancré à force au travers d'un orifice 23 de plus petit diamètre du matériau du bloc de séparation 14 et s'engageant dans un perçage 24 de ce bloc 14 d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre du téton 20. Ce dernier comporte une tige filetée 26 traversant un trou taraudé de la tôle et dotée de lamelles souples 28 venant en appui sur la face de la tôle opposée au bloc 14 de manière à empêcher le retrait du téton 20 de cette tôle. Ce mode de réalisation peut également être utilisé pour fixer un bloc de séparation 14 à la tôle correspondante de l'élément de carrosserie 2. Selon un autre mode de réalisation, chaque bloc de séparation 14 peut être tout simplement fixé par collage à la tôle correspondante de l'élément de carrosserie 2 ou de l'ouvrant 3. Les dimensions des blocs de séparation 14 ainsi que leurs formes dépendent de la zone de la cavité dans laquelle ils sont intégrés, à savoir le pied milieu ou le montant de baie du véhicule. Le dispositif de l'invention peut être utilisé dans l'ensemble des cavités ou césures d'ouvrants du type 20 portières, haillon ou capot d'un véhicule. Les principaux effets des blocs de séparation 14 scindant la cavité initiale en plusieurs cavités de dimensions réduites sont les suivants : - les propriétés acoustiques de ces cavités 25 d'ouvrants sont modifiées favorablement dans un sens limitant les sources de bruits (excitation de la cavité par l'écoulement, phénomènes de résonance). - la propagation d'un écoulement turbulent d'air dans la cavité, générateur de bruit, est limitée. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de réduire les bruits générés dans une cavité continue ou césure 1 définie entre un ouvrant 3 et un élément de carrosserie 2 correspondant d'un véhicule et dont l'entrée 4 est en contact avec un écoulement turbulent de fluide 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs blocs de séparation 14 logés dans la cavité continue 1 de manière à la sectionner en plusieurs tronçons de cavités. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 obstrue au moins partiellement la section transversale de la cavité 1. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 obstrue complètement la section transversale de la cavité 1. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 a une largeur en direction longitudinale de la cavité 1 comprise entre quelques millimètres et deux centimètres. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 est réalisé à partir d'un matériau élastiquement déformable et compressible. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 est en matériau à base d'élastomère ou à base de mousse. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 est solidaire de l'élément de carrosserie 2 du véhicule. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 comporte au moins un téton de fixation 20 ancré dans un perçage 21 d'une tôle de l'élément de carrosserie 2. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 est solidaire de l'ouvrant 3. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 comporte un perçage 21 dans lequel est ancré un téton 20 solidaire d'une tôle de l'ouvrant. 11. Dispositif selon la revendication 7 ou 9, caractérisé en ce que chaque bloc de séparation 14 est fixé par collage à une tôle de l'élément de carrosserie 2 ou à une tôle de l'ouvrant 3. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouvrant 3 est constitué par une porte, un haillon, un capot ou un coffre de véhicule. 13. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12 de manière à diminuer les bruits dans l'habitacle de ce véhicule.