Brevet FR3094934A1 — publié le 20201016

Description Titre de l'invention : Ecran de protection acoustique pour com- nartiment à moteur de véhicule automobile [0001] L'invention concerne un écran de protection acoustique pour compartiment à moteur de véhicule automobile et un procédé de réalisation d'un tel écran. [0002] Il est connu de réaliser un écran de protection acoustique pour compartiment à moteur de véhicule automobile, ledit écran comprenant associées successivement l'une à l'autre : [0003] une couche de ressort à base de mousse de polyuréthanne moulée élas- tiquement compressible, une couche intermédiaire étanche à ladite mousse compressible lors de son expansion, ladite couche étant surmoulée par ladite couche de ressort, ladite couche intermédiaire étant par exemple sous la forme d'un film thermoplastique, une coque poreuse d'absorption acoustique à base de fibres liées entre elles par un agent de liaison thermoplastique. [0004] Un tel type de coque présente l'avantage de pouvoir être aisément conformé par com- pression à chaud dans un moule de compression. [0005] La présence de la couche intermédiaire permet d'empêcher la pénétration de la mousse en cours d'expansion au sein de la coque. [0006] Un tel écran permet de mettre en oeuvre un système d'isolation acoustique de type « masse-ressort », la masse étant formée par la coque pourvue de la couche intermédiaire et le ressort par la couche de mousse compressible. [0007] Par ailleurs, il présente des propriétés d'absorption du bruit extérieur du fait de la nature poreuse de la coque. [0008] Un tel écran est par exemple utilisé pour recouvrir un carter d'huile ou encore une boite de vitesses. [0009] Dans de telles utilisations, il est nécessaire que l'écran présente une rigidité suffisante pour ne pas risquer de se dégrader au cours de la vie du véhicule, notamment quand ce dernier est soumis à des passages à gué. [0010] Cependant, un tel écran présente usuellement une faible rigidité, ceci de par la faible tenue mécanique de la couche de ressort et aussi de la coque, en raison du caractère thermoplastique de l'agent de liaison utilisé. [0011] Il pouffait être envisagé d'améliorer la tenue mécanique de la coque en la sur- comprimant, mais une telle façon de faire conduirait à amoindrir ses propriétés d'absorption acoustique de par sa moindre porosité. 2 [0012] Enfin, la conformation de la coque par compression à chaud requiert une étape spécifique pour la réaliser, et aussi un outillage spécifique, ces éléments venant grever le coût de production de l'écran. [0013] L'invention a pour but de pallier ces inconvénients [0014] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un écran de protection acoustique pour compartiment à moteur de véhicule automobile, ledit écran comprenant associées successivement l'une à l'autre : [0015] - une couche de ressort à base de mousse de polyuréthanne moulée élas- tiquement compressible, une couche intermédiaire étanche à ladite mousse compressible lors de son expansion, ladite couche étant surmoulée par ladite couche de ressort, une coque poreuse d'absorption acoustique à base de fibres liées entre elles par un agent de liaison thermoplastique, [0016] ladite couche intermédiaire comprenant : [0017] - une sous-couche de rigidification à base de mousse de polyuréthanne rigide ou semi-rigide moulée de niasse volumique comprise entre 200 et 500 g/1, ladite sous-couche étant surmoulée par ladite couche de ressort, une sous-couche d'étanchéité à ladite mousse rigide ou semi-rigide lors de son expansion, ladite sous-couche étant fixée à la face d'envers de ladite coque. [0018] Par une mousse élastiquement compressible, on entend une mousse qui reprend son épaisseur d'origine après avoir été comprimée à 50% de ladite épaisseur, ceci à 23°C et à 50 s- 5% d'humidité relative. [0019] Une mousse rigide est non élastiquement compressible et se ruine donc sous l'application d'une pression seuil. [0020] Quant à une mousse semi-rigide, elle peut subir une légère déformation élastique, mais elle se ruine au-delà d'un taux de compression seuil, par exemple au-delà d'une compression de 30% de son épaisseur initiale. [0021] Le rôle de la sous-couche de rigidification est d'apporter à l'écran une rigidité lui faisant défaut lorsqu'il n'en est pas pourvu. [0022] Quant à la sous-couche d'étanchéité, elle permet d'éviter une pénétration dans la coque de la mousse rigide ou semi-rigide lors de son expansion. [0023] Par ailleurs, il est connu que la mousse rigide ou semi-rigide en expansion exerce une poussée importante, ce qui permet, on le verra par la suite, de conformer la coque à la géométrie attendue sans qu'il soit requis de la compresser au préalable à chaud dans un moule de compression spécifique ajoutant une étape à la fabrication de l'écran. [0024] Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un tel écran. [0025] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui 3 suit, faite en référence à la figure jointe, [0026] [fig.1] qui est une vue schématique en coupe partielle d'un écran selon une réa- lisation. [0027] En référence à la figure, on décrit un écran 1 de protection acoustique pour com- partiment à moteur de véhicule automobile, ledit écran comprenant associées successivement l'une à l'autre : [0028] - une couche de ressort 2 à base de mousse de polyuréthanne moulée élas- tiquement compressible, une couche intermédiaire 3 étanche à ladite mousse compressible lors de son expansion, ladite couche étant surmoulée par ladite couche de ressort, une coque 4 poreuse d'absorption acoustique à base dc fibres - par exemple de verre - liées entre elles par un agent de liaison thermoplastique - par exemple du polypropylène, ou encore des fibres « hi-composant » pourvues d'une âme fusible à haute température et d'une gaine fusible à température moindre -, [0029] ladite couche intermédiaire comprenant : [0030] - une sous-couche dc rigidification 5 à base de mousse de polyuréthanne rigide ou semi-rigide moulée de masse volumique comprise entre 200 et 500 g/1, ladite sous-couche étant surmoulée par ladite couche de ressort, une sous-couche d'étanchéité 6 à ladite mousse rigide ou semi-rigide lors de son expansion, ladite sous-couche étant fixée à la face d'envers de ladite coque, notamment par collage. [0031] Selon une réalisation, la masse volumique de la couche de ressort 2 est comprise entre 35 et 90 g/1, et notamment entre 45 et 80 g/1. [0032] Selon une réalisation, la masse volumique de la sous-couche de rigidification 5 est comprise entre 350 et 450 g/l. [0033] Selon une réalisation, la sous-couche de rigidification 5 est pourvue de fibres de renfort - par exemple de verre - noyées dans la mousse. [0034] Selon une réalisation, la coque 4 présente une masse surfacique comprise entre 100 et 1600 g/m2. [0035] Selon une réalisation, la coque 4 présente une épaisseur comprise entre 1,5 et 5 mm, ladite épaisseur pouvant être variable selon les zones. [0036] Selon une réalisation, la sous-couche d'étanchéité 6 est sous forme d'un film thermo- plastique, d'épaisseur notamment comprise entre 70 et 100 microns. [0037] En variante, la sous-couche d'étanchéité 6 est sous forme d'une couche de mousse élastiquement compressible, d'épaisseur notamment comprise entre 1 et 4 mm. [0038] Selon la réalisation représentée, l'écran 1 comprend en outre au moins un moyen de fixation 7 à la structure métallique du véhicule, ledit moyen étant ancré par surmoulage dans la sous-couche de rigidification 5. [0039] Selon la réalisation représentée, le moyen de fixation 7 s'étend au travers de la couche de ressort 2 pour présenter une partie saillante d'ancrage 8 sur la structure métallique du véhicule. [0040] Selon une réalisation non représentée, la coque 4 peut être revêtue d'un revêtement d'aspect poreux, par exemple sous forme de non tissé. [0041] On décrit enfin un procédé de réalisation d'un tel écran 1, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes : [0042] - prévoir une nappe de fibres pourvue d'un agent de liaison thermoplastique, la face d'envers de ladite nappe étant pourvue d'une sous-couche d'étanchéité 6, prévoir un moule de moulage par injection-réaction (RIM) comprenant une matrice, un premier et un deuxième couvercle définissant respectivement une première et une deuxième cavité de moulage, ladite première cavité s'inscrivant dans le volume de ladite deuxième cavité, disposer ladite nappe dans ladite matrice, ladite sous-couche d'étanchéité étant tournée vers l'intérieur dudit moule, injecter dans ledit moule un premier mélange précurseur de mousse de polyuréthanne rigide ou semi-rigide, ledit moule étant refermé par ledit premier couvercle de sorte que ladite mousse forme une sous-couche de rigidification 5, ladite nappe de fibres venant se conformer à la géométrie de ladite matrice, sous la poussée de ladite mousse en expansion, pour former une coque 4, injecter dans ledit moule un deuxième mélange précurseur de mousse de p01)'-uréthanne élastiquement compressible, ledit moule étant refermé par ledit deuxième couvercle de sorte que ladite mousse forme une couche de ressort 2 surmoulant ladite sous-couche de rigidification, démouler l'ensemble obtenu. [0043] Selon une réalisation, un détourage est réalisé en périphérie de la coque 4, par découpe réalisée par une lame intégrée au moule, ou encore selon une étape ultérieure de finition périphérique. [0044] Selon une réalisation, la nappe de fibres est chauffée avant son introduction dans la matrice, de manière à permettre un ramollissement de l'agent de liaison pour faciliter la conformation de ladite nappe à la géométrie de ladite matrice. 5 REVENDICATIONS[Revendication 1] Ecran (1) de protection acoustique pour compartiment à moteur de véhicule automobile, ledit écran comprenant associées successivement l'une à l'autre : une couche de ressort (2) à base dc mousse dc polyuréthanne moulée élastiquernent compressible, une couche intermédiaire (3) étanche à ladite mousse compressible lors de son expansion, ladite couche étant surmoulée par ladite couche dc ressort, une coque (4) poreuse d'absorption acoustique à base de fibres liées entre elles par un agent de liaison thermoplastique, ledit écran étant caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire comprend : une sous-couche de rigidification (5) à base de mousse de polyuréthanne rigide ou semi-rigide moulée de masse volumique comprise entre 200 et 500 g/l, ladite sous-couche étant surmoulée par ladite couche dc ressort, une sous-couche d'étanchéité (6) à ladite mousse rigide ou semi-rigide lors dc son expansion, ladite sous-couche étant fixée à la face d'envers de ladite coque. [Revendication 2] Ecran selon la revendication 1, caractérisé en cc que la masse volumique de la couche de ressort (2) est comprise entre 35 et 90 g/l. [Revendication 3] Ecran selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en cc que la masse volumique de la sous-couche de rigidification (5) est comprise entre 350 et 450 g/l. [Revendication 4] Ecran selon l'une quelconque des revendicationsl à 3, caractérisé en cc que la sous-couche de rigidification (5) est pourvue de fibres de renfort noyées dans la mousse. [Revendication 5] Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en cc que la coque (4) présente une masse surfacique comprise entre 100 et 1600 g/m2. [Revendication 6] Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la coque (4) présente une épaisseur comprise entre 1,5 et 5 mm. [Revendication 7] Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce 6 [Revendication 8] qu'il comprend en outre au moins un moyen de fixation (7) à la structure métallique du véhicule, ledit moyen étant ancré par surmoulage dans la sous-couche de rigidification (5). Procédé de réalisation d'un écran selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes : prévoir une nappe de fibres pourvue d'un agent de liaison thermoplastique, la face d'envers de ladite nappe étant pourvue d'une sous-couche d'étanchéité (6), prévoir un moule de moulage par injection-réaction (RIM) comprenant une matrice, un premier et un deuxième couvercle définissant respectivement une première et une deuxième cavité de moulage, ladite première cavité s'inscrivant dans le volume de ladite deuxième cavité, disposer ladite nappe dans ladite matrice, ladite sous-couche d'étanchéité étant tournée vers l'intérieur dudit moule, injecter dans ledit moule un premier mélange précurseur de mousse de polyuréthanne rigide ou semi-rigide, ledit moule étant refermé par ledit premier couvercle de sorte que ladite mousse forme une sous-couche de rigidification (5), ladite nappe de fibres venant se conformer à la géométrie de ladite matrice, sous la poussée de ladite mousse en expansion, pour former une coque (4), injecter dans ledit moule un deuxième mélange précurseur de mousse de polyuréthanne élastiquement compressible, ledit moule étant refermé par ledit deuxième couvercle de sorte que ladite mousse forme une couche de ressort (2) surmoulant ladite sous-couche de rigidification, démouler l'ensemble obtenu. [Revendication 9] Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la nappe de fibres est chauffée avant son introduction dans la matrice, de manière à permettre un ramollissement de l'agent de liaison pour faciliter la conformation de ladite nappe à la géométrie de ladite matrice.