Brevet FR3142718A1 — publié le 20240607

L’invention concerne un appui-tête de siège de véhicule automobile, ledit appui-tête comprenant un bloc d’appui (1) pourvu d’un coussin (2) de rembourrage en mousse élastiquement compressible, ledit bloc étant porté par une armature rigide (3) de montage dudit appui-tête en haut de dossier dudit siège, ledit appui-tête étant équipé d’un générateur d’ondes acoustiques dans l’environnement dudit appui-tête, le générateur comprenant au moins une plaque (6) sur laquelle est associé un transducteur électrodynamique (7), ladite plaque étant fixée sur le bloc d’appui (1) en étant agencée pour être excitée en vibration par ledit transducteur afin de générer les ondes acoustiques, le bloc d’appui (1) comprenant une paroi arrière (14) qui est recouverte d’une couche acoustiquement isolante (16) dont l’étanchéité au passage de l’air est suffisante pour empêcher le passage desdites ondes acoustiques au travers d’elle. Figure 3 Appui-tête de siège de véhicule automobile L’invention concerne un appui-tête de siège de véhicule automobile, ainsi qu’un ensemble de génération d’ondes acoustiques dans un habitacle de véhicule automobile comprenant un tel appui-tête. Il est connu d’équiper un appui-tête avec un générateur d’ondes acoustiques permettant d’émettre un signal sonore à proximité de la tête d’un occupant du siège sur lequel ledit appui-tête est monté. Les ondes sont alors générées au plus près des oreilles de l’utilisateur afin de limiter les déperditions acoustiques. Outre un signal audible, le générateur peut émettre un signal sonore de type « anti-bruit », c'est-à-dire en opposition de phase avec les bruits de l’intérieur de l’habitacle, afin de permettre un contrôle actif du bruit habitacle. Pour ce faire, au moins un haut-parleur peut être intégré dans le volume de l’appui-tête. Cependant, la taille d’un haut-parleur le rend difficilement logeable dans une pièce de taille réduite telle qu’un appui-tête, et son poids alourdit de façon notable l’appui-tête qui en est équipé. En outre, les haut-parleurs équipant les appui-têtes émettent à moyenne fréquence et/ou à haute fréquence mais, pour des raisons de taille, ne peuvent pas émettre à des fréquences inférieures à 150 Hz, alors que ces basses fréquences, notamment des fréquences de 100 Hz voire 60 Hz, sont nécessaires pour la qualité d’un signal sonore en particulier de type « anti-bruit ». On connait des générateurs d’ondes acoustiques comprenant une plaque rigide qui est excitée en vibration par un transducteur électrodynamique afin de générer lesdites ondes. Ainsi, le transducteur permet de transformer un signal électrique de commande en un signal acoustique en utilisant comme surface de rayonnement la plaque sur laquelle il est fixé. De par sa compacité, cette solution permet de limiter le problème d’encombrement du générateur d’ondes acoustiques à intégrer dans un appui-tête, mais génère un problème important de transmission des vibrations audit appui-tête, qui peut être source d’inconfort dans l’environnement dudit appui-tête, notamment pour le passager assis sur le siège qui en est équipé. L’invention a pour but de proposer un appui-tête permettant de pallier ces inconvénients, notamment de transmission des vibrations à l’arrière de l’appui-tête qui pourrait générer un signal sonore incommodant les passagers assis derrière le siège sur lequel ledit appui-tête est monté. A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un appui-tête de siège de véhicule automobile, ledit appui-tête comprenant un bloc d’appui pourvu d’un coussin de rembourrage en mousse élastiquement compressible, ledit bloc étant porté par une armature rigide de montage dudit appui-tête en haut de dossier dudit siège, ledit appui-tête étant équipé d’un générateur d’ondes acoustiques dans l’environnement dudit appui-tête, le générateur comprenant au moins une plaque sur laquelle est associé un transducteur électrodynamique, ladite plaque étant fixée sur le bloc d’appui en étant agencée pour être excitée en vibration par ledit transducteur afin de générer les ondes acoustiques, le bloc d’appui comprenant une paroi arrière qui est recouverte d’une couche acoustiquement isolante dont l’étanchéité au passage de l’air est suffisante pour empêcher le passage desdites ondes acoustiques au travers d’elle. Selon un second aspect, l’invention propose un ensemble de génération d’ondes acoustiques dans un habitacle de véhicule automobile, ledit ensemble comprenant un tel appui-tête et un système de commande d’au moins un transducteur pour exciter en vibration la plaque sur laquelle il est associé. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : est une représentation schématique en perspective vue de l’avant d’un appui-tête selon un mode de réalisation de l’invention ; est une représentation schématique en perspective éclatée vue de l’arrière de l’appui-tête de la ; et sont des représentations schématiques en coupe horizontale de l’appui-tête de la , selon respectivement un mode de réalisation de l’invention. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un appui-tête de siège de véhicule automobile, ainsi qu’un ensemble de génération d’ondes acoustiques dans un habitacle de véhicule automobile qui comprend un tel appui-tête. Dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace (latéral, transversal, haut, arrière, …) sont pris en référence à l’appui-tête disposé dans le véhicule en situation d’utilisation. L’appui-tête comprend un bloc d’appui 1 pourvu d’un coussin de rembourrage 2 en mousse élastiquement compressible, ledit bloc étant porté par une armature rigide 3 de montage dudit appui-tête en haut de dossier d’un siège de véhicule automobile (non représenté). L’armature de montage 3 peut comprendre au moins une tige 4, notamment en matériau métallique, qui est emboîtée dans un conduit 5 formé dans le bloc d’appui 1. En particulier, le bloc d’appui 1 peut comprendre un carter, notamment en matériau plastique moulé, d’absorption d’énergie en cas de choc de la tête d’un occupant, qui est entouré du coussin de rembourrage 2, le conduit 5 étant formé dans ledit carter. Dans les modes de réalisation représentés, l’armature de montage 3 présente une géométrie en forme de U renversé, dont les branches forment deux tiges 4 qui sont chacune emboîtée dans respectivement un conduit 5 formé dans le bloc d’appui 1. Le coussin 2 peut se présenter sous la forme d’un bloc de mousse à peau moulée, dont la peau est disposée à l’extérieur, ladite mousse présentant une dureté supérieure à 25 shore A, et notamment de l’ordre de 30 shore A. La mousse du bloc d’appui 1 peut également présenter une densité comprise entre 0,20 et 0,30, et notamment de l’ordre de 0,25. L’appui-tête est équipé d’un générateur d’ondes acoustiques dans l’environnement dudit appui-tête, le générateur comprenant au moins une plaque 6 sur laquelle est associé un transducteur électrodynamique 7. La plaque 6 est fixée sur le bloc d’appui 1 en étant agencée pour être excitée en vibration par le transducteur 7, afin de générer les ondes acoustiques. L’ensemble de génération d’ondes acoustiques dans l’habitacle comprend un système de commande du transducteur 7 pour exciter en vibration la plaque 6 sur laquelle il est associé. Dans le mode de réalisation représenté, l’appui-tête comprend deux générateurs disposés latéralement de part et d’autre du bloc d’appui 1, chacun comprenant un transducteur 7 associé à respectivement une plaque 6 pour l’exciter en vibration, de manière à générer des ondes acoustiques de chaque côté de la tête d’un occupant du siège. Par ailleurs, le système de commande est agencé pour piloter chacun des deux transducteurs 7, de manière conjointe ou indépendante. Le coussin de rembourrage 2 est pourvu de deux cavités 8 disposées latéralement de part et d’autre du bloc d’appui 1, et dans chacune desquelles une plaque 6 est fixée par sa périphérie audit coussin de rembourrage. En particulier, chaque cavité 8 présente une ouverture 10 débouchant dans une paroi avant 11 du bloc d’appui 1 en regard de laquelle la tête de l’occupant est destinée à venir, la plaque 6 étant montée dans ladite ouverture. Les plaques 6 présentent chacune un module d’Young E supérieur à 10 MPa, notamment compris entre 100 MPa et 1 GPa, afin de présenter une rigidité suffisamment importante pour générer les ondes acoustiques sans déformation lors de leur excitation en vibration par leur transducteur 7. Pour éviter la transmission des vibrations générées par la plaque 6, l’appui-tête comprend un moyen de découplage vibratoire qui est disposé entre ladite plaque et ledit bloc d’appui. En particulier, le moyen de découplage vibratoire comprend deux joints 9 en matériau élastomère qui sont interposés chacun entre respectivement une plaque 6 et le coussin de rembourrage 2 en entourant chacun la périphérie de ladite plaque. En variante non représentée, l’appui-tête peut également comprendre un moyen de découplage vibratoire disposé entre le bloc d’appui 1 et l’armature rigide 3, notamment sous forme de manchons en matériau élastomère interposés chacun entre une tige 4 et son conduit 5 de montage dans ledit bloc d’appui, afin d’éviter une propagation des vibrations au niveau du montage dudit bloc d’appui sur ladite armature, et ainsi d’éviter une propagation desdites vibrations de ladite armature au dossier du siège. Le moyen de découplage 9 comprend un matériau élastomère dont le module d’Young E est inférieur à 20 kPa, afin de présenter une souplesse suffisamment importante pour découpler la plaque vibratoire 6 du coussin d’appui, et éventuellement pour découpler ledit coussin d’appui de l’armature 3. En particulier, la grande souplesse du matériau permet un découplage vibratoire particulièrement efficace à basse fréquence, notamment inférieure à 150 Hz, voire 100 Hz et même jusqu’à 60 Hz. En outre, la souplesse du matériau élastomère est adaptée pour permettre au moyen de découplage 9 de tenir les contraintes mécaniques requises pour l’appui-tête en cas de choc sur lui de la tête de l’occupant du siège. Le matériau élastomère est de préférence à base de mousse, notamment une mousse de polyuréthanne (PU) ou une mousse de caoutchouc EPDM (pour « éthylène-propylène-diène monomère »). Par ailleurs, le matériau élastomère du moyen de découplage 9 présente un facteur de perte ETA qui est supérieur à 0,2 afin d’optimiser sa fonction de découplage. De façon avantageuse, la mousse du coussin 2 présente une souplesse adaptée pour contribuer au découplage vibratoire entre le bloc d’appui 1 et les plaques 6, tout en présentant une rigidité suffisante pour assurer le maintien desdites plaques dans leurs cavités 8 respectives. En particulier, la mousse du coussin 2 présente un module d’Young E supérieur à 20 kPa permettant un découplage vibratoire à moyenne et à haute fréquence. Pour éviter la transmission des vibrations du bloc d’appui 1 à la tête de l’occupant du siège, ledit bloc comprend une couche d’appui 12 qui est disposée sur au moins une partie de la paroi avant 11 en regard de laquelle ladite tête est destinée à venir, ladite couche d’appui présentant un module d’Young inférieur à 40 kPa. Ainsi, la couche d’appui 12 permet d’apporter au bloc d’appui 1 une souplesse plus importante au niveau de la zone en regard de la tête de l’occupant, afin d’apporter un découplage acoustique de manière localisée tout en conservant une rigidité plus importante dans les autres zones du coussin 2, afin de conserver les contraintes liées au maintien des plaques 6 et à l’absorption des chocs. La couche d’appui 12 présente en outre une résistivité au passage de l’air inférieure à 5 000 N.m - 4 .s, afin de permettre le passage au travers d’elle des ondes acoustiques générées par la vibration des plaques 6, et ainsi permettre auxdites ondes d’arriver aux oreilles de l’occupant avec une qualité préservée. La couche d’appui 12 forme ainsi une barrière isolante solidienne, avec des propriétés à la fois isolantes acoustiquement et amortissantes. Selon une réalisation, la couche d’appui 12 est formée d’une mousse à cellules très ouvertes sans membrane, notamment avec des cellules de diamètre supérieur à 1 mm, et plus particulièrement compris entre 2 et 3 mm. Cette mousse peut être par exemple du même type que les mousses généralement utilisées pour la protection anti-vent des microphones (mousses dites « pop-up »). Dans les modes de réalisation représentés, les ouvertures 10 des cavités 8 sont séparées par une zone centrale 13 de la paroi avant 11, et la couche d’appui 12 recouvre au minimum chacune de ces ouvertures 10 et ladite zone centrale. De façon avantageuse, la couche d’appui 12 s’étend sur la totalité de la paroi avant 11, ce qui permet d’améliorer le confort de l’occupant du siège. Par ailleurs, le bloc d’appui 1 est chaussé d’une couche d’aspect 15 sous laquelle la couche d’appui 12 est disposée, ce qui permet d’améliorer l’aspect esthétique de l’appui-tête tout en protégeant ladite couche d’appui. Pour éviter la propagation des ondes acoustiques à l’arrière de l’appui-tête, et ainsi ne pas incommoder les éventuels passagers se trouvant à l’arrière de l’habitacle, le bloc d’appui 1 comprend une paroi arrière 14 qui est recouverte d’une couche acoustiquement isolante 16 dont l’étanchéité au passage de l’air est suffisante pour empêcher le passage desdites ondes acoustiques au travers de ladite couche isolante. De façon avantageuse, la couche acoustiquement isolante 16 présente une masse surfacique comprise entre 400 g/m² et 2 kg/m² afin d’avoir un bon compromis entre isolation et poids de ladite couche. Selon un premier mode de réalisation ( ), la couche acoustiquement isolante 16 présente un module d’Young qui est inférieur à 500 MPa, afin de conférer à ladite couche isolante une souplesse qui est suffisante pour lui permettre d’avoir en plus des propriétés amortissantes, et ainsi d’éviter la propagation à l’arrière de l’appui-tête des vibrations générées par les plaques 6. Dans ce cas, la couche isolante 16 constitue une barrière isolante solidienne, avec des propriétés à la fois isolantes acoustiquement et amortissantes. Par ailleurs, dans ce premier mode de réalisation, le bloc d’appui 1 peut être chaussé d’une couche d’aspect arrière à base de textile (non représentée), la couche acoustiquement isolante 16 étant disposée sous ladite couche d’aspect arrière, afin d’améliorer l’aspect esthétique de l’appui-tête et de dissimuler et/ou protéger ladite couche isolante. Selon un deuxième mode de réalisation ( ), le bloc d’appui 1 présente une coque arrière d’aspect 17 en matériau rigide, notamment thermoplastique, ladite coque formant la couche acoustiquement isolante 16. Dans ce deuxième mode de réalisation, la couche isolante 16 présente notamment un module d’Young qui est supérieur à 500 MPa, ce qui confère à ladite couche isolante une rigidité trop importante pour lui permettre de présenter des propriétés amortissantes. Ainsi, cette couche 16 rigide est associée à une couche 18 de découplage vibratoire pour former une barrière contre la propagation des vibrations à l’arrière de l’appui-tête. En particulier, la couche de découplage vibratoire 18 est disposée sous la coque isolante 16, 17, de manière à être protégée et/ou dissimulée par elle tout en améliorant l’aspect esthétique de l’appui-tête. La couche de découplage vibratoire 18 est à base d’un matériau élastomère dont le module d’Young est inférieur à 40 kPa, afin de présenter une souplesse suffisamment importante pour assurer sa fonction d’amortissement des vibrations provenant des plaques 6 et propagées au bloc d’appui 1. Le matériau élastomère de cette couche 18 est de préférence à base de mousse, notamment une mousse de polyuréthanne (PU) ou une mousse de caoutchouc EPDM (pour « éthylène-propylène-diène monomère). Par ailleurs, ce matériau élastomère présente un facteur de perte ETA qui est supérieur à 0,25. Appui-tête de siège de véhicule automobile, ledit appui-tête comprenant un bloc d’appui (1) pourvu d’un coussin (2) de rembourrage en mousse élastiquement compressible, ledit bloc étant porté par une armature rigide (3) de montage dudit appui-tête en haut de dossier dudit siège, ledit appui-tête étant équipé d’un générateur d’ondes acoustiques dans l’environnement dudit appui-tête, ledit appui-tête étant caractérisé en ce que le générateur comprend au moins une plaque (6) sur laquelle est associé un transducteur électrodynamique (7), ladite plaque étant fixée sur le bloc d’appui (1) en étant agencée pour être excitée en vibration par ledit transducteur afin de générer les ondes acoustiques, le bloc d’appui (1) comprenant une paroi arrière (14) qui est recouverte d’une couche acoustiquement isolante (16) dont l’étanchéité au passage de l’air est suffisante pour empêcher le passage desdites ondes acoustiques au travers d’elle. Appui-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche acoustiquement isolante (16) présente un module d’Young E qui est inférieur à 500 MPa. Appui-tête selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc d’appui (1) est chaussé d’une couche d’aspect à base de textile, la couche acoustiquement isolante (16) étant disposée sous ladite couche d’aspect. Appui-tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche acoustiquement isolante (16) présente un module d’Young E qui est supérieur à 500 MPa, ladite couche étant associée à une couche (18) de découplage vibratoire. Appui-tête selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche (18) de découplage vibratoire est à base d’un matériau élastomère dont le module d’Young E est inférieur à 40 kPa. Appui-tête selon l’une des revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la couche (18) de découplage vibratoire est à base d’un matériau élastomère présentant un facteur de perte ETA qui est supérieur à 0,25. Appui-tête selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bloc d’appui (1) présente une coque arrière d’aspect (17), ladite coque formant la couche acoustiquement isolante (16) sous laquelle est disposée la couche (18) de découplage vibratoire. Appui tête selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche acoustiquement isolante (16) présente une masse surfacique comprise entre 400 g/m² et 2 kg/m². Appui tête selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bloc d’appui (1) est pourvu d’au moins une cavité (8) dans laquelle la plaque (6) est fixée, ladite cavité présentant une ouverture (10) débouchant dans une paroi avant (11) dudit bloc. Appui-tête selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque (6) présente un module d’Young E qui est supérieur à 10 MPa. Ensemble de génération d’ondes acoustiques dans un habitacle de véhicule automobile, ledit ensemble comprenant un appui-tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et un système de commande d’au moins un transducteur (7) pour exciter en vibration la plaque (6) sur laquelle il est associé.