Brevet FR3052396A1 — publié le 20171215

L'invention concerne un dispositif de collecte et de séparation de l'eau et de l'air de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile et un procédé de réalisation d'un tel dispositif. Il est connu, selon une première réalisation, de réaliser un tel dispositif comprenant une coque en matériau thermoplastique moulé, notamment par injection, occupant sensiblement toute la surface dudit dispositif, ladite coque étant revêtue en envers, sur au moins une partie de sa surface, d'une couche de matériau poreux d'absorption acoustique, ledit matériau poreux étant notamment à base de fibres. Afin de réaliser un allègement et aussi une baisse du coût d'un tel dispositif, il a été proposé, selon une deuxième réalisation, décrite notamment dans le document FR-3 027 817, de réaliser un dispositif comprenant une première coque en matériau thermoplastique moulé, notamment par injection, et une deuxième coque en matériau poreux d'absorption acoustique conformé à chaud, ledit matériau poreux étant à base de fibres reliées entre elles par un liant, lesdites coques étant liées entre elles bordure contre bordure dans une zone de liaison. La liaison entre les coques est notamment réalisée par surmoulage de la deuxième coque par la première. Un tel agencement permet de limiter la taille de la coque en matériau plastique moulé, et donc celle du moule correspondant, ce qui a un impact favorable sur le coût de fabrication du dispositif sachant que le moule de conformation à chaud de la deuxième coque est de bien moindre complexité et coût qu'un moule de moulage d'un matériau thermoplastique. En outre, le fait que la deuxième coque soit à base d'un tel matériau poreux permet de réaliser un allègement du dispositif. 3052396 2 La demanderesse a cependant observé que les performances en matière de protection acoustique d'un dispositif selon la deuxième réalisation sont généralement moindres que celles d'un dispositif selon la première réalisation. 5 En effet, dans la première réalisation, on additionne des performances d'isolation acoustique, apportées par la coque en matériau plastique moulé, qui est étanche et très rigide, et d'absorption, apportées par la couche de matériau poreux. Dans la deuxième réalisation, la deuxième coque, pour présenter de bonnes 10 propriétés d'isolation doit typiquement être associée à un film d'étanchéité sur sa face d'endroit et doit avoir un module dynamique suffisant (pour repousser en haute fréquence les décroissances d'isolation liées notamment à des résonances dans l'épaisseur de la paroi), ce qui suppose qu'elle soit fortement comprimée, et donc présente une épaisseur faible et de mauvaises propriétés d'absorption 15 acoustique. A contrario, pour une résistivité au passage de l'air donnée, les propriétés d'absorption sont d'autant meilleures que l'épaisseur de la deuxième coque est importante, ce qui est préjudiciable aux performances en isolation. 20 En outre, la coque en matériau poreux présente dans tous les cas de figures une rigidité modérée, ce qui a un impact direct sur la rigidité du dispositif et peut obliger à lui ajouter un moyen de rigidification spécifique, par exemple sous forme d'une poutre de renfort surmoulée par la coque en matériau thermoplastique 25 moulé. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de 30 collecte et de séparation de l'eau et de l'air de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant une première coque en matériau thermoplastique moulé, notamment par injection, et une deuxième coque en matériau poreux d'absorption acoustique conformé à chaud, ledit matériau 3052396 3 poreux étant à base de fibres reliées entre elles par un liant, lesdites coques étant liées entre elles bordure contre bordure dans une zone de liaison, ledit dispositif présentant en outre les caractéristiques suivantes : - ladite deuxième coque comprend deux parois supérieure et inférieure 5 dudit matériau poreux, lesdites parois étant conformées à chaud, - lesdites parois sont généralement espacées l'une de l'autre par une lame d'air, - lesdites parois sont associées l'une à l'autre sensiblement par leur périphérie. 10 Lorsqu'il est dit que les parois sont généralement espacées l'une de l'autre par une lame d'air, cela signifie que ladite lame s'étend sensiblement sur toute leur surface, sachant que ladite lame peut être localement inexistante, par exemple du fait de la présence d'un bossage servant de moyen d'écartement entre 15 lesdites parois, comme on le verra plus loin. Lorsqu'il est dit que les parois sont associées l'une à l'autre sensiblement par leur périphérie, on n'exclut pas le fait que l'une desdites parois dépasse en périphérie du bord de l'autre paroi, de sorte que la deuxième coque présente une 20 bande périphérique mono-paroi, comme on le verra plus loin. Avec l'agencement proposé, on améliore significativement, à iso-poids pour la deuxième coque, les performances acoustiques. 25 On peut en effet prévoir de comprimer fortement la paroi supérieure, pour lui conférer une fonction principale d'isolation acoustique, en l'associant en outre notamment à un film d'étanchéité, et utiliser une paroi inférieure ajustée en compression / résistance au passage de l'air, de sorte que l'ensemble présente de bonnes propriétés d'absorption acoustique, ladite paroi inférieure fonctionnant 30 suivant un principe de membrane poreuse. En outre, la deuxième coque peut voir sa rigidité accrue du fait qu'elle comprend deux parois écartées l'une de l'autre, éventuellement par le biais d'un moyen 3052396 4 d'écartement, ce qui conduit à une rigidification du dispositif par « effet de poutre » permettant de s'affranchir de l'ajout d'un moyen de rigidification spécifique. 5 Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un tel dispositif. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure jointe, qui est une vue 10 schématique en coupe d'un dispositif selon une réalisation. En référence aux figures, on décrit un dispositif 1 de collecte et de séparation de l'eau et de l'air de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant une première coque 2 en matériau thermoplastique moulé, 15 notamment par injection, et une deuxième coque 3 en matériau poreux d'absorption acoustique conformé à chaud, ledit matériau poreux étant à base de fibres reliées entre elles par un liant, lesdites coques étant liées entre elles bordure contre bordure dans une zone de liaison 4, ledit dispositif présentant en outre les caractéristiques suivantes : 20 - ladite deuxième coque comprend deux parois supérieure 5 et inférieure 6 dudit matériau poreux, lesdites parois étant conformées à chaud, - lesdites parois sont généralement espacées l'une de l'autre par une lame d'air 7, - lesdites parois sont associées - notamment par soudure - l'une à l'autre 25 sensiblement par leur périphérie. Selon la réalisation représentée, une des parois - ici la paroi inférieure 6 comprend au moins un bossage 8- notamment sous forme de plot ou de nervure - non périphérique formant moyen d'écartement desdites parois l'une de l'autre 30 pour garantir la présence de la lame d'air 7. 3052396 5 Selon la réalisation représentée, une des parois - ici la paroi supérieure 5 dépasse en périphérie du bord de l'autre paroi - ici la paroi inférieure 6 -, de sorte que la deuxième coque 3 présente une bande périphérique 9 mono-paroi. 5 Un tel agencement permet de notamment répondre à une problématique d'encombrement. Selon une réalisation, la lame d'air 7 présente généralement une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm. 10 Selon une réalisation, le matériau poreux comprend entre 20 et 60% en poids de fibres de verre liées entre elles par un liant en polypropylène. Selon une réalisation, les parois 5,6 de la deuxième coque 3 présentent une 15 masse surfacique minimale de 400 g/m2, et notamment comprise entre 500 et 1000 g/m2. Selon la réalisation représentée, la deuxième coque 3 est surmoulée par la première 2. 20 Selon la réalisation représentée, la bande périphérique 9 présente, en zone de liaison 4, une surcompression de la paroi supérieure 5 réalisant un renfoncement 14, ledit renfoncement définissant un méplat 22. 25 Selon la réalisation représentée, la première coque 2 s'étend dans le renfoncement 14. Selon la réalisation représentée, la première coque 2 est pourvue d'une nervure de renfort 15, issue de moulage, située en zone de liaison 4. 30 Selon la réalisation représentée, la nervure de renfort 15 s'étend contre une partie de la tranche 16 de la première paroi 5 en la surmoulant. 3052396 6 Avec un tel agencement, la première coque 2 surmoule la deuxième coque 3 à la fois par sa tranche 16 et par le méplat 22 défini par le renfoncement 14, ce qui permet une association particulièrement robuste entre lesdites première et deuxième coques. 5 Selon la réalisation représentée, la face supérieure de la paroi supérieure 5 est pourvue d'un film d'étanchéité 19, ledit film permettant une protection du matériau poreux contre les fluides - tels que l'eau - et leur évacuation. 10 La présence d'un tel film 19 permet en outre d'améliorer les performances de protection acoustique du dispositif 1. En effet, on dispose alors d'un dispositif 1 dans lequel : - la paroi supérieure 5 pourvue du film 19 a une fonction essentielle 15 d'isolation, - la paroi inférieure 6, combinée à la lame d'air 7, a une fonction essentielle d'absorption acoustique, par phénomène de superposition d'une membrane poreuse sur une couche d'air, et dans une moindre mesure une fonction d'isolation acoustique. 20 La paroi inférieure 6, pour jouer au mieux son rôle d'absorption, présente typiquement une résistance au passage de l'air, mesurée selon la norme ISO 9053, méthode B avec écoulement d'air alternatif, comprise entre 500 et 3000 N.s. m-3. 25 Selon la réalisation représentée, la deuxième coque 3 comprend un bord libre 20, situé à distance de la zone de liaison 4, le dispositif 1 comprenant en outre un joint d'étanchéité 21 périphérique souple - notamment en caoutchouc chaussant ledit bord. 30 Un tel joint 21 est destiné notamment à permettre de réaliser une étanchéité avec une tôle de support du pare-brise du véhicule. 3052396 7 On décrit à présent un procédé de réalisation d'un tel dispositif 1, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - prévoir deux flans de matériau poreux pourvu de fibres et d'un liant activable à chaud, 5 - réaliser un formage desdits flans par thermocompression de manière à obtenir deux parois 5,6, - associer - notamment par soudure - lesdites parois entre elles par leur périphérie et effectuer une découpe périphérique éventuelle pour réaliser une deuxième coque 3, 10 - disposer ladite deuxième coque dans un moule d'injection pourvu d'une cavité de moulage à la géométrie du dispositif 1 à obtenir, - injecter un matériau thermoplastique dans ladite cavité de manière à réaliser une première coque 2 surmoulant bordure contre bordure ladite deuxième coque, 15 - démouler le dispositif 1 obtenu. Si l'on prévoit la mise en place d'un film 19 sur la paroi supérieure 5, ledit film est associé à ladite paroi lors du formage par thermocom pression. 20 REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de collecte et de séparation de l'eau et de l'air de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant une première coque (2) en matériau thermoplastique moulé, notamment par injection, et une deuxième coque (3) en matériau poreux d'absorption acoustique conformé à chaud, ledit matériau poreux étant à base de fibres reliées entre elles par un liant, lesdites coques étant liées entre elles bordure contre bordure dans une zone de liaison (4), ledit dispositif étant caractérisé en ce que : - ladite deuxième coque comprend deux parois supérieure (5) et inférieure (6) dudit matériau poreux, lesdites parois étant conformées à chaud, - lesdites parois sont généralement espacées l'une de l'autre par une lame d'air (7), - lesdites parois sont associées l'une à l'autre sensiblement par leur périphérie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des parois (6) comprend au moins un bossage (8) non périphérique formant moyen d'écartement desdites parois l'une de l'autre pour garantir la présence de la lame d'air (7). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une des parois (5) dépasse en périphérie du bord de l'autre paroi (6), de sorte que la deuxième coque (3) présente une bande périphérique (9) mono-paroi. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lame d'air (7) présente généralement une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau poreux comprend entre 20 et 60% en poids de fibres de verre liées entre elles par un liant en polypropylène. 3052396 9 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parois (5,6) de la deuxième coque (3) présentent une masse surfacique minimale de 400 g/m2, et notamment comprise entre 500 et 1000 g/m2. 5 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la deuxième coque (3) est surmoulée par la première (2). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la face supérieure de la paroi supérieure (5) est pourvue d'un film 10 d'étanchéité (19). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la deuxième coque (3) comprend un bord libre (20), situé à distance de la zone de liaison (4), ledit dispositif comprenant en outre un joint d'étanchéité (21) 15 périphérique souple chaussant ledit bord. 10. Procédé de réalisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - prévoir deux flans de matériau poreux pourvu de fibres et d'un liant 20 activable à chaud, - réaliser un formage desdits flans par thermocompression de manière à obtenir deux parois (5,6), - associer lesdites parois entre elles par leur périphérie et effectuer une découpe périphérique éventuelle pour réaliser une deuxième coque (3), 25 - disposer ladite deuxième coque dans un moule d'injection pourvu d'une cavité de moulage à la géométrie du dispositif (1) à obtenir, - injecter un matériau thermoplastique dans ladite cavité de manière à réaliser une première coque (2) surmoulant bordure contre bordure ladite deuxième coque, 30 - démouler le dispositif (1) obtenu.