Brevet FR2917055A1 — publié le 20081212

Traverse de planche de bord d'un véhicule automobile équipée d'un résonateur acoustique . La présente invention concerne une traverse de 5 planche de bord disposée à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. La figure 1 représente une traverse inférieure de baie 1, également appelée traverse d'auvent ou traverse de bas de pare-brise, s'étendant transversalement à la 10 direction longitudinale du véhicule et prolongée vers le bas par un tablier 2 séparant l'habitacle 3 du compartiment moteur 4 du véhicule pouvant être fermé par un capot 5. Le tablier 2 est prolongé dans sa partie supérieure 15 par un auvent 6. La traverse 1 assure le soutien du pare-brise 7 du véhicule et est dimensionnée pour assurer une résistance aux chocs frontaux des zones basse du pare-brise 7 et haute du tablier 2 et éviter le recul de la colonne de direction dans l'habitacle 3 du véhicule. 20 Une traverse de planche de bord 8 s'étend suivant une direction transversale horizontale Y du véhicule et est reliée par ses extrémités aux montants avant de la caisse de ce véhicule. La traverse 8 est destinée à supporter la planche de bord 9 et la colonne de 25 direction, non représentée, du véhicule. La zone située sous la planche de bord 9 à proximité du tablier 2 et de l'auvent 6 assurant l'entrée d'air pour la ventilation-climatisation dans l'habitacle du véhicule est le siège de bruits pouvant se propager 30 dans l'habitacle 3 du fait de sa proximité avec les sources des bruits les plus importantes du véhicule à savoir d'une part le moteur 10 induisant de fortes contraintes acoustiques notamment pour des fréquences relativement basses se situant au voisinage et en-dessous 35 de 200Hz et d'autre part les bruits extérieurs 11 induisant également de fortes contraintes acoustiques. Pour améliorer les caractéristiques acoustiques de l'habitacle 3 du véhicule, on a cherché à isoler le mieux possible cet habitacle de l'extérieur en utilisant les moyens insonorisant, tels que tapis, masse lourde, etc..., par exemple au niveau du tablier 2. Il est également à noter que la zone située sous la planche de bord 9 est la première à subir les contraintes acoustiques après la barrière que peuvent constituer le tablier 2, les tôles environnantes ainsi que les moyens insonorisants assemblés ou liés, par exemple par collage, à ce tablier et à ces tôles pour tenter d'amortir les bruits pouvant se propager dans l'habitacle 3 du véhicule. La présente invention a ainsi pour but d'atténuer ou d'amortir le niveau de bruit dans la zone située notamment sous la planche de bord d'un véhicule en prévoyant des moyens absorbant efficacement les bruits dans cette zone et complémentaires ou remplaçant les moyens insonorisant actuellement utilisés. A cet effet, selon l'invention, la traverse de d'une planche de bord disposée à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile, est caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un résonateur acoustique accordé sur une fréquence de résonance prédéterminée se situant au voisinage de la fréquence caractéristique de bruits parasites développés au voisinage de la planche de bord, notamment sous celle-ci, de manière à amortir ces bruits parasites. La fréquence caractéristique des bruits se situe 30 avantageusement dans une plage de fréquences en dessous de 300Hz, de préférence en dessous de 200Hz. Selon un mode de réalisation, le résonateur acoustique a son volume fermé réalisé dans la traverse de planche de bord et son col formé par un orifice découpé 35 au travers de la paroi de la traverse et débouchant d'une part dans le volume fermé d'autre part soit dans un espace interne sous la planche de bord soit au travers de la peau de la planche de bord. Le volume du résonateur acoustique est fermé par deux bouchons fixés dans la traverse en étant axialement espacés l'un de l'autre, l'un des bouchons étant situé à proximité de l'orifice communiquant avec le volume délimité entre les deux bouchons. Selon un autre mode de réalisation, le résonateur acoustique a son volume fermé réalisé dans la traverse de planche de bord et son col formé par un tube inséré dans la traverse au travers d'un orifice découpé dans la paroi de la traverse de manière que le tube débouche d'une part dans le volume fermé et d'autre part soit dans un espace interne sous la planche de bord soit au travers de la peau de la planche de bord. Le volume du résonateur est fermé par un bouchon fixé dans la traverse à l'opposé de l'orifice et une partie de paroi de plus grande longueur de tube traversant la traverse en étant en appui sur la face interne de la traverse opposée à l'orifice, la partie de paroi de plus courte longueur du tube située entre le bouchon et la paroi de plus grande longueur s'arrêtant au niveau du bord de l'orifice débouchant dans la traverse. Selon une variante de réalisation, le tube est inséré dans l'orifice de manière que son extrémité soit située au niveau du bord de l'orifice débouchant dans la traverse et le volume du résonateur acoustique est fermé par deux bouchons fixés dans la traverse en étant axialement espacés l'un de l'autre, l'un des bouchons étant situé à proximité de cet orifice. Le tube s'étend perpendiculairement à la traverse. L'orifice ou le tube formant col est de section réduite relativement à celle de la traverse pour constituer avec le volume fermé un résonateur d'Helmohltz. En variante, l'orifice ou le tube formant col est de section sensiblement égale à celle de la traverse pour constituer avec le volume fermé un résonateur quart d'onde. Avantageusement, l'orifice comporte un bord tombé. L'invention vise également un véhicule comportant 5 une traverse de planche de bord telle que définie précédemment. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description 10 explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale 15 dans un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal d'un véhicule d'un ensemble comprenant notamment la planche de bord, la traverse de planche de bord, la traverse inférieure de baie et le tablier de ce véhicule ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la 20 ligne II-II de la figure 1 et représentant la traverse de planche de bord équipée d'un résonateur acoustique conforme à l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2 et représentant une variante de 25 réalisation du résonateur acoustique de l'invention ; et la figure 4 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2 et représentant un autre mode de réalisation du résonateur acoustique de l'invention associé à la traverse de planche de bord du véhicule. 30 En se reportant tout d'abord à la figure 2, conformément à l'invention, la traverse de planche de bord 8, généralement métallique, est équipée d'un résonateur acoustique 12 situé sous la peau 9a de la planche de bord 9. Le résonateur 12 est accordé sur une 35 basse fréquence de résonance prédéterminée se situant au voisinage de la fréquence caractéristique de bruits parasites pouvant se développer dans la zone située sous la peau 9a de la planche de bord 9 de manière à réaliser un amortissement important du niveau acoustique correspondant. Cette fréquence caractéristique des bruits se situe 5 généralement dans une plage de fréquence en dessous de 300Hz, de préférence en dessous de 200Hz. Comme cela est connu en soi, un résonateur acoustique comprend un volume fermé et un col de communication de ce volume avec un volume d'air situé, 10 dans le cas présent, sous la peau 9a de la planche de bord 9. Lorsque le col de liaison du volume fermé avec l'extérieur présente une section transversale sensiblement identique à celle du volume fermé, le 15 résonateur acoustique est du type "quart d'onde" et lorsque ce col est plus étroit, le résonateur est connu sous le terme de "résonateur d'Helmholtz". La figure 2 montre qu'un orifice ou découpe 13 est réalisé dans une paroi du tube de planche de bord 8, si 20 possible avec un bord tombé afin de ne pas diminuer la rigidité de la planche de bord 9. Un tube 14 pouvant être réalisé en une matière plastique est emmanché dans l'orifice 13 transversalement à la traverse 8 de manière à constituer le col du 25 résonateur acoustique 12. Le tube 14 débouche d'une part à l'air libre dans l'espace sous la planche de bord 9 et d'autre part dans un volume fermé 15 réalisé dans une partie creuse de la traverse 8. 30 Dans le cas où la traverse 8 est formée par un tube métallique creux suivant pratiquement toute sa longueur, le volume 15 est fermé par un bouchon 16 fixé dans la traverse 8 perpendiculairement à sa direction longitudinale à une certaine distance de l'orifice 13. Le 35 volume 15 est également fermé par une partie de paroi de plus grande longueur 14a du tube 14 traversant perpendiculairement la traverse 8, elle est en appui sur la face interne conjuguée de la traverse 8 opposée à l'orifice 13. La partie de paroi de plus courte longueur 14b du tube 14 située entre le bouchon 16 et la paroi de plus grande longueur 14a s'arrête au niveau du bord tombé de l'orifice 13 débouchant dans l'espace fermé 15 de la traverse 8. Comme représenté, le tube 14 présente une section transversale inférieure à celle du volume fermé, c'est-à-dire à celle de la traverse de planche de bord 8 de sorte que le résonateur 12 est du type d'Helmholtz. Pour former un résonateur du type quart d'onde, il suffit de prévoir une section du tube 14 sensiblement identique à celle du volume fermé 15. Le bouchon 16 fixé à l'intérieur de la traverse 8 15 peut être réalisé en une matière plastique ou en une mousse expansible. Suivant une variante de réalisation de la figure 2, le tube 14 peut être inséré dans l'orifice 13 de manière que son extrémité inférieure, opposée à celle débouchant 20 dans l'espace d'air sous la peau 9a de la planche de bord 9, soit située au niveau du bord de l'orifice 13 de manière à déboucher dans le volume fermé 15, dans ce cas les parois du tube sont de même longueur. Le volume 15 est alors fermé non seulement par le bouchon 16, mais 25 également par un autre bouchon axialement espacé du premier dans la traverse 8, le second bouchon est alors situé en un emplacement à proximité de l'orifice 13 à la place de la paroi de plus grande longueur 14a du tube 14 de la figure 2. 30 Selon la variante de réalisation de la figure 3, le tube 14 s'étend dans l'espace entre la traverse 8 et la peau 9a de la planche de bord 9 jusqu'à déboucher dans l'habitacle du véhicule au travers d'un orifice 9b de la peau 9a pourvu d'une grille de fermeture 9c. De la sorte, 35 le résonateur acoustique 12 amortit les bruits pouvant se développer dans l'habitacle entre la planche de bord 9 et le parebrise 7. Selon le mode de réalisation de la figure 4, le col du résonateur acoustique 12 est tout simplement formé par l'orifice à bord tombé 13 mettant en communication le volume fermé 15 de la traverse 8 avec l'espace d'air sous la peau 9a de la planche de bord 9 pour amortir les bruits développés dans la zone sous cette planche de bord. Le volume 15 est fermé par deux bouchons 16 axialement espacés l'un de l'autre dans la traverse 8, l'un des bouchons 16 étant situé à proximité de l'orifice à bord tombé 13 débouchant dans le volume fermé 15 du résonateur 12. Le résonateur acoustique de l'invention est réalisé en modifiant tout simplement une pièce existante d'un véhicule qu'est la traverse de planche de bord 8. L'utilisation de la traverse de planche de bord 8 permet de bénéficier d'un grand volume et d'une grande longueur de celle-ci de manière à pouvoir agir sur des fréquences caractéristiques de bruit assez basse pouvant être inférieures à 100Hz. Equiper la traverse de planche de bord d'un résonateur acoustique conforme à l'invention permet d'amortir efficacement les bruits dans la zone sensible située en avant de l'habitacle du véhicule dans laquelle sont concentrées au maximum les contraintes acoustiques mises en jeu notamment par les phénomènes de bourdonnement du moteur. De préférence, le résonateur acoustique de l'invention est réalisé dans la traverse de planche de bord côté passager. En effet, prévoir un tel résonateur sur la traverse de planche de bord côté conducteur peut avoir pour inconvénient d'affaiblir mécaniquement dans cette zone la traverse qui doit supporter la colonne de direction du véhicule. REVENDICATIONS 1. Traverse (8) d'une planche de bord (9) disposée à l'intérieur de l'habitacle (3) d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un résonateur acoustique (12) accordé sur une fréquence de résonance prédéterminée se situant au voisinage de la fréquence caractéristique de bruits parasites développés au voisinage de la planche de bord (9), notamment sous celle-ci, de manière à amortir ces bruits parasites. 2. Traverse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fréquence caractéristique des bruits se situe dans une plage de fréquences en dessous de 300Hz, de préférence en dessous de 200Hz. 3. Traverse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le résonateur acoustique (12) a son volume fermé (15) réalisé dans la traverse de planche de bord (8) et son col formé par un orifice (13) découpé au travers de la paroi de la traverse (8) et débouchant d'une part dans le volume fermé (15) et d'autre part soit dans un espace interne sous la planche de bord (9) soit au travers de la peau (9a) de la planche de bord (9). 4. Traverse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le volume (15) du résonateur acoustique (12) est fermé par deux bouchons (16) fixés dans la traverse (8) en étant axialement espacés l'un de l'autre, l'un des bouchons (16) étant situé à proximité de l'orifice (13) communiquant avec le volume (15) délimité entre les deux bouchons (16). 5. Traverse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le résonateur acoustique (12) a son volume fermé (15) réalisé dans la traverse de planche de bord (8) et son col formé par un tube (14) inséré dans la traverse (8) au travers d'un orifice (13) découpé dans la paroi de la traverse (8) de manière que le tube (14) débouche d'une part dans le volume fermé (15) et d'autre part soit dans un espace interne sous la planche de bord(9) soit au travers de la peau (9a) de la planche de bord (9). 6. Traverse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le volume (15) du résonateur (12) est fermé par un bouchon (16) fixé dans la traverse (8) à l'opposé de l'orifice (13) et une partie de paroi de plus grande longueur (14a) du tube (14) traversant la traverse (8) en étant en appui sur la face interne de la traverse (8) opposée à l'orifice (13), la partie de paroi de plus courte longueur (14b) du tube (14) située entre le bouchon (16) et la paroi de plus grande longueur (14a) s'arrêtant au niveau du bord de l'orifice (13) débouchant dans la traverse (8). 7. Traverse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le tube (14) est inséré dans l'orifice (13) de manière que son extrémité soit située au niveau du bord de l'orifice (13) débouchant dans la traverse (8) et le volume (15) du résonateur acoustique (12) est fermé par deux bouchons (16) fixés dans la traverse (8) en étant axialement espacés l'un de l'autre, l'un des bouchons (6) étant situé à proximité de l'orifice (13) communiquant avec le volume (15) délimité entre les deux bouchons (6). 8. Traverse selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que le tube (14) s'étend perpendiculairement à la traverse (8). 9. Traverse selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que l'orifice (13) ou le tube (14) formant col est de section réduite relativement à celle de la traverse (8) pour constituer avec le volume fermé (15) un résonateur d'Helmholtz. 10. Traverse selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que l'orifice (13) ou le tube (14) formant col est de section sensiblement égale à celle de la traverse (8) pour constituer avec le volume fermé un résonateur quart d'onde. 11. Traverse selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que l'orifice (13) comporte un bord tombé. 12. Véhicule comportant une traverse de planche de 5 bord, caractérisé en ce que la traverse (8) est selon l'une quelconque des revendications précédentes.