ES2241971T3 - Dispositivo de aislamiento acustico destinado a ser montado en una pieza tubular, en particular de una pieza de carroceria automovil. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de aislamiento destinado a ser montado en una pieza tubular, en particular de una pieza de carrocería automóvil, dispositivo que comprende un inserto de cerramiento (12), un cordón (14) de una composición expansible por vía térmica para formar una espuma, estando este cordón (14) insertando en el contorno del inserto (12), medios de retención (16) del cordón (14) en el inserto (12) antes de la expansión del cordón (14) y medios (12) para favorecer la expansión del cordón (14) en dirección a la pared interior de la pieza tubular (T), fabricándose el cordón (14) por extrusión y de manera rectilínea sin conformación particular, y siendo los medios de retención (16) del cordón de una sola pieza por moldeado con el inserto de cerramiento (12) y garantizando también la conformación del cordón extrusionado en el contorno del inserto de cerramiento (12), caracterizado porque el cordón expansible (14) tiene un nivel hinchazón variable que se elige en función del espacio que hay que colmar entre el inserto (12) y la pared interior de la pared tubular (T).

Description

Dispositivo de aislamiento acústico destinado a ser montado en una pieza tubular, en particular de una pieza de carrocería automóvil.

La invención se refiere a un dispositivo de aislamiento acústico destinado a ser montado en una pieza tubular, en particular de una pieza de carrocería automóvil.

Una carrocería de automóvil, en particular su caja, comprende particularmente piezas tubulares, tales como montantes de vanos, largueros, ..., que constituyen vías de paso importantes para la propagación y la subida de diversos ruidos hasta el habitáculo del vehículo, lo que perjudica el confort de los pasajeros.

El aislamiento acústico de estas piezas tubulares plantea por lo tanto un problema, sabiendo por otra parte que estas piezas tienen formas diversas y variadas con secciones variables, y pueden estar constituidas por un ensamblado de varias piezas.

Para limitar la propagación de estos ruidos, los constructores automóviles practican desde hace tiempo una obturación de la sección inferior de las piezas tubulares por inyección local de una composición expansible por vía química y destinada a crear una espuma que entra en contacto con la pared interna de las piezas para formar al menos un tabique acústico. La inyección de la espuma se efectúa a través de un agujero perforado en la pieza después del pintado de la caja del vehículo. Esta solución proporciona una satisfacción global en el caso en el que la pieza o la parte de la pieza en la que se desea implantar el tabique es globalmente un tubo de sección recta sensiblemente circular y el diámetro no muy importante. Sin embargo, esta solución presenta el inconveniente de que una perforación después del pintado de la pieza es una operación suplementaria y puede conllevar un riesgo de corrosión cuando la pieza es metálica, y necesitar la utilización de un material específico para la inyección de la espuma.

Se conoce a partir del documento US-A-5.642.914 un dispositivo de aislamiento acústico que comprende un material expansible por vía térmica que se presenta globalmente en forma de un anillo plano insertado en el contorno de un inserto de cerramiento. Este anillo se obtiene por extrusión o por moldeado dándole por adelantado la forma del contorno del inserto de cerramiento.

Se conoce a partir del documento WO 01/83206 un dispositivo de aislamiento acústico en el que el material expansible por vía térmica se moldea en el contorno de un inserto de cerramiento o se presenta en forma de una banda que se fija en el contorno de dicho inserto por encolado o mediante grapas.

Igualmente se conoce a partir del documento WO 99/37506 un dispositivo de aislamiento acústico cuyas características han sido retomadas en el preámbulo de la reivindicación.

Un objetivo de la invención es concebir una nueva solución a este problema de aislamiento acústico de piezas tubulares y que sea apta para ser aplicada de una manera sencilla sea cual sea la forma de la sección de la pieza de aislamiento desde el punto de vista acústico.

Con este fin, la invención propone un dispositivo de aislamiento acústico destinado a ser montado en una pieza tubular. En particular de una pieza de carrocería automóvil, dispositivo que comprende un inserto de cerramiento, un cordón de una composición expansible por vía térmica para formar una espuma, insertándose este cordón en el contorno del inserto, medios de retención del cordón sobre el inserto antes de la expansión del cordón en dirección de la pared interior de la pieza tubular y medios para favorecer la expansión del cordón en dirección de la pared interior de la pieza tubular, fabricándose el cordón por extrusión y de manera rectilínea sin conformación particular, formando los medios de retención del cordón por moldeado con el inserto de cerramiento una sola pieza y garantizando igualmente la conformación del cordón extrusionado en el contorno del inserto de cerramiento, caracterizado porque el contorno expansible tiene un nivel de inflado variable que se elige entre el inserto y la pared interior de la pared tubular.

Ventajosamente, el cordón expansible se realiza a partir de una masilla de caucho sintético vulcanizable del tipo butilo, butilo halogenado o nitrilo, de policloropreno o de EPDM por ejemplo.

Según una realización, los medios de retención están constituidos por ganchos que tienen una forma de mediacaña que están dispuestos en al menos una parte del contorno del inserto de cerramiento para permitir él desmoldeo de dicho inserto sin problema de muescas de moldeo.

Ventajosamente, los ganchos de retención están dispuestos por una y otra parte del eje del cordón sin estar enfrentados.

De manera general, los medios para favorecer la expansión del cordón en dirección a la pared interior de la pieza tubular están constituidos por una pared periférica que rodea el inserto de cerramiento, y los medios de retención del cordón antes de su expansión están situados en el exterior de la pared periférica del inserto.

Según un modo de realización, el inserto tiene globalmente una forma de H en sección recta, con una parte central y la pared periférica anteriormente mencionada que se extiende por una y otra parte de la parte central para formar los medios que favorecen la expansión del cordón en dirección a la pared interior de la pieza tubular.

Según otra realización, el inserto de cerramiento está constituido por dos placas fijadas la una sobre la otra y separadas la una de la otra por una pared lateral que forma una traviesa y que delimita una ranura periférica apta para recibir un cordón expansible, y se prevén fugas en la pared lateral para evitar una deformación de las placas durante la expansión del cordón.

Un dispositivo de aislamiento acústico ofrece particularmente la ventaja de evitar tener que conformar el cordón térmicamente expansible según la forma del contorno del inserto de cerramiento antes de insertarlo en éste último, y garantizar la conformación y el mantenimiento del anillo sin tener que recurrir a medios complementarios, lo que facilita las operaciones de tal anillo y poder fácilmente adaptarse a insertos de cerramiento de cualquier forma.

La invención tiene igualmente por objeto una pieza tubular, en particular de carrocería automóvil, que se caracteriza porque comprende un dispositivo de aislamiento acústico que tiene todas o parte de las características anteriormente mencionadas, efectuándose la expansión del cordón por vía térmica a lo largo del pintado de la pieza.

Otras ventajas, características y otros detalles de la invención se harán evidentes a partir del siguiente complemento de descripción con referencia a los dibujos anexos, ofrecidos únicamente a título de ejemplo y en los que:

- la figura 1 es una vista en sección esquemática y parcial de un dispositivo de aislamiento acústico de una pieza tubular, del tipo del evocado a título de la técnica anterior,

- la figura 2 es una vista en perspectiva para ilustrar una realización de un dispositivo de aislamiento acústico según la invención, comprendiendo este dispositivo particularmente un inserto de cerramiento y un cordón de un material expansible,

- la figura 3 es una vista en sección siguiendo la línea III-III de la figura 2 para ilustrar el dispositivo de aislamiento acústico antes de la expansión del cordón,

- la figura 4 es una vista similar a la de la figura 3 después de la expansión del cordón,

- la figura 5 es una vista en sección que ilustra una variante para fijar el inserto de posicionamiento,

- la figura 6 es una vista en sección que ilustra otra variante para fijar el inserto de posicionamiento, y

- la figura 7 es una vista en sección que ilustra otra realización de un dispositivo de aislamiento acústico según la invención.

Según la técnica anterior evocada en el preámbulo y tal como se ilustra en la figura 1, una pieza tubular T de una carrocería automóvil se obtura local e interiormente por un tapón de espuma 3 que forma un tabique de aislamiento acústico para evitar la propagación de ruidos. Se perfora un agujero 5 en la pieza T, y se inyecta por este agujero 5 una composición expansible por vía química para crear el tapón de espuma 3.

Una realización del dispositivo de aislamiento acústico 10 según la invención se ilustra en las figuras 2 a 4. Este dispositivo de aislamiento 10 está destinado a ser montado en el interior de una pieza tubular T y comprende al menos un inserto de cerramiento 12, un cordón flexible 14 de una composición apta para expandirse térmicamente para formar una espuma, y medios de retención 16 del cordón 14 en el contorno del inserto 12, antes de la expansión del cordón.

El inserto de cerramiento 12 tal como se ilustra tiene una forma globalmente rectangular, sabiendo que su forma está condicionada por la de la sección interior que presenta la pieza tubular T en la zona en la que se debe montar el inserto 12.

El inserto de cerramiento 12 presenta una forma H en sección recta con una parte central 12a que está bordeada en todo su contorno por una pared periférica 12b que se extiende por una y otra parte central 12a. Este 12b forma un muro para evitar una expansión del cordón 14 hacia el interior del inserto 12 y favorece de este modo su expansión en dirección de la pared interior de la pieza tubular T. Los medios de retención 16 del cordón 14 están por lo tanto situados en el exterior de la pared periférica 12b.

Por otra parte, el inserto 12 presenta dimensiones exteriores que son inferiores a las de la sección interior de la pieza tubular T, para poder insertar el cordón 14 por una parte, y disponer un espacio periférico (figura 3) que se colmará a continuación con la espuma (figura 3) que resulta de la expansión por efecto térmico del cordón 14 por otra parte.

Los medios de retención 16 del cordón 14 tienen por función mantener el cordón 14 a lo largo de las operaciones de manipulación y de montaje del inserto, sabiendo que la expansión por vía térmica del cordón no intervendrá posteriormente durante la operación del pintado de la caja del vehículo en la que la temperatura del orden de 150ºC a 200ºC será suficiente para garantizar su expansión. El cordón 14 se fabrica ventajosamente por extrusión en forma de un perfil sensiblemente rectilíneo sin conformación particular y los medios de retención 16 tienen también por función garantizar la conformación del cordón 14 en el contorno del inserto de cerramiento 12.

Por otra parte, los medios 16 no deben oponerse a la expansión del cordón 14, es decir que la espuma que resulta de esta expansión debe entrar en contacto con la pared interior de la pieza tubular T en todo el contorno del inserto 12 a modo de junta de estanqueidad.

Para satisfacer estas condiciones, los medios de retención 16 tienen una forma apropiada que se combina con la pared periférica 12b del inserto 12 para favorecer la expansión del cordón 14 hacia la pared interior de la pieza tubular T. De manera general, los medios de retención 16 están situados en el exterior de la pared 12b. En el ejemplo ilustrado en los dibujos, los medios de retención 16 comprenden al menos ganchos 18a y 18b que presentan al menos una forma de mediacaña que está abierta en dirección a la pared interior de la pieza tubular T para favorecer la expansión del cordón 14 en esta dirección. Considerando uno de los lados de la placa formada por el inserto 12, los ganchos 18a y 18b están respectivamente dispuestos por una y otra parte del cordón 14 y de una manera alterna, para que dos ganchos 18a y 18b no se encuentren enfrentados (figura 2). Los ganchos 18a y 18b pueden o no estar espaciados regularmente, pudiendo variar su disposición en función de la forma del inserto.

Por otra parte, los medios de retención 16 no se limitan a los ganchos 18a y 18b del tipo de los ilustrados en los dibujos, es decir que para un mismo inserto 12 se pueden tener medios de retención que son diferentes, sabiendo que se privilegia una forma de mediacaña. A título de ejemplo, los medios de retención 16 en al menos un lado de la placa formada por el inserto 12 pueden estar constituidos por una mediacaña que se extiende sensiblemente en toda la longitud de dicho lado.

Según un modo de realización preferente de realización, el inserto de cerramiento 12 se realiza a partir de un material termoplástico tal como por ejemplo poliamida, y los medios de retención 16 forman una sola pieza por moldeado con el inserto 12. dicho de otro modo, los ganchos 18a y 18b están dispuestos de tal manera que permiten el desmoldeo del inserto 12 sin problema de muescas de moldeo.

El inserto de cerramiento 12 debe tener una forma adaptada a la de la pieza tubular en la cual está montado, lo que conduce a formas variables que no se limitan a la de una placa cuadrada o rectangular.

El cordón 14 esta ventajosamente realizado a partir de un caucho sintético vulcanizable del tipo butilo, butilo halogenado o nitrilo, de policloropreno o de EPDM por ejemplo, es decir un material distinto de un termoplástico. En sección recta, el cordón 14 puede tener cualquier forma, más frecuentemente cuadrada o circular.

De manera general, se puede variar el nivel de expansión o de hinchazón del cordón 14 en función del espacio que hay que colmar entre el inserto 12 y la pared interior de la pieza tubular T. En efecto, este espacio puede variar de una pieza a otra con tolerancias de ensamblado más o menos críticas.

Para hacer variar el nivel de expansión o de hinchazón del cordón 14, basta añadir un agente hinchante según una cantidad que está en función del nivel de expansión según una cantidad que está en función del nivel de expansión deseado. A título de ejemplo, se puede elegir un nivel de expansión importante del orden del 1.000% al 1.400% para un diámetro del cordón 14 del orden de 5 mm a 7 mm en el caso en el que el espacio que hay que colmar entre el inserto 12 y la pared interna de la pieza tubular T pueda ser relativamente importante. Sin embargo, un nivel de expansión del orden del 100% al 500% para un diámetro de cordón interior a 4 mm puede ser suficiente cuando el espacio que hay que colmar es reducido.

La fijación del inserto de cerramiento 12 en el interior de la pieza tubular T se puede realizar de diversas maneras. En el caso de un inserto 12 de material termoplástico la fijación se puede considerar mediante al menos una patilla elástica 20 que forma una pinza que está introducida en un agujero 22 perforado en la pieza tubular T. Como se ha ilustrado en las figuras 3 y 7 esta patilla elástica 20 se sitúa en el extremo de un brazo de soporte 25 lateral que prolonga localmente la pared periférica 12b del inserto. Ventajosamente, esta patilla 20 y su brazo de soporte 25 se forman en una sola pieza por moldeado con el inserto 12. En este modo de fijación, el agujero 22 perforado en la pieza tubular T se sitúa del lado de la fuente de ruidos.

Según una variante ilustrada en la figura 5, se puede suprimir la patilla elástica de fijación 20 procediendo a una operación de encolado del brazo 25, lo que evita perforar un agujero en la pieza tubular T.

Según otra variante ilustrada en la figura 6, la fijación del inserto 12 se realiza por soldadura mediante un brazo de soporte metálico 26 que se conectas al inserto 12 mediante una placa 27 montada en un carril delimitado por dos nervios 29 en voladizo en una cara de la parte central 12a del inserto 12.

Por otra parte, se puede considerar la utilización de un inserto de cerramiento metálico con, particularmente, dos soluciones para realizar medios de retención. Según la primera solución, los medios de retención están formados directamente en la periferia del inserto, lo que requiere operaciones de embutición y de corte. Según la segunda solución, los medios de retención están realizados en material plástico y se insertan en el contorno del inserto por encolado, soldadura, apriete, engatillado o similar.

De manera general, cuando la pieza tubular T está constituida por el ensamblado de diversas piezas, se puede fijar el inserto de cerramiento 12 en al menos una de las piezas antes del ensamblado de éstas. Por el contrario, cuando la pieza tubular T es de una sola pieza, se monta el inserto de cerramiento 12 hacia un extremo de dicha pieza.

Según otra realización ilustrada en la figura 7, el inserto de cerramiento 12 está constituido por dos piezas de material termoplástico que están ensambladas la una sobre la otra por encolado o clipado. Más precisamente, la primera pieza es una placa 31 que lleva en voladizo sobre una cara una pared lateral 3 situada alejada del borde periférico de la placa 31, y la segunda pieza es una placa 32 insertada en la pared 33. Las dos placas 31 y 32 ensambladas de este modo y de un espesor del orden del milímetro, delimitan una ranura periférica del orden periférica 35 apta para recibir el cordón 14. La fijación entre las dos placas 31 y 32 está garantizada por al menos un clip 37 por ejemplo realizado en una sola pieza con la placa 31 y que penetra en una abertura 39 perforada en la placa 32.

Ventajosamente, se prevén fugas 40 a la altura de la pared lateral 33 para evitar que la hinchazón del cordón 14 conlleve una deformación de las placas 31 y 32.

Estas fugas 40 pueden realizarse en forma de aberturas 42 realizadas en la pared lateral 33 o por una discontinuidad de dicha pared. Estas fugas 40 están preferiblemente situadas en zonas rectilíneas del inserto 12 que no constituyen zonas críticas.

Unos medios de retención del cordón 12 por ganchos tales como los considerados para la primera realización están particularmente bien adaptados para conformar y retener un cordón relativamente espeso y por lo tanto suficientemente rígido cuando el espacio que hay que colmar es relativamente importante. Sin embargo, cuando el espacio que hay que colmar es menor, se puede utilizar un cordón menos espeso y por lo tanto más flexible. En este caso, los medios de retención pueden ser de una concepción más sencilla. A título de ejemplo, como se ilustra en la figura 7, estos medios de retención se pueden realizar mediante un simple reborde periférico 45 eventualmente discontinuo que rodea la placa 31.

Hasta ahora, se ha considerado que los medios de retención del cordón de masilla están destinados a mantenerlo en el soporte del inserto de cerramiento sin que sea necesario prever cualquier medio de fijación. Sin embargo, se puede eventualmente considerar prever al menos unos puntos de fijación por encolado por ejemplo del cordón de masilla en el inserto de cerramiento.

Claims (16)

1. Dispositivo de aislamiento destinado a ser montado en una pieza tubular, en particular de una pieza de carrocería automóvil, dispositivo que comprende un inserto de cerramiento (12), un cordón (14) de una composición expansible por vía térmica para formar una espuma, estando este cordón (14) insertando en el contorno del inserto (12), medios de retención (16) del cordón (14) en el inserto (12) antes de la expansión del cordón (14) y medios (12) para favorecer la expansión del cordón (14) en dirección a la pared interior de la pieza tubular (T), fabricándose el cordón (14) por extrusión y de manera rectilínea sin conformación particular, y siendo los medios de retención (16) del cordón de una sola pieza por moldeado con el inserto de cerramiento (12) y garantizando también la conformación del cordón extrusionado en el contorno del inserto de cerramiento (12), caracterizado porque el cordón expansible (14) tiene un nivel hinchazón variable que se elige en función del espacio que hay que colmar entre el inserto (12) y la pared interior de la pared tubular (T).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el cordón expansible (14) es una masilla de caucho sintético vulcanizable del tipo butilo, butilo halogenado o nitrilo, de policloropreno, de EPDM por ejemplo.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el nivel de hinchazón del cordón expansible (14) es del orden del 1.000% al 1.400% y porque el diámetro del cordón (14) es del orden de 5 mm a 7 m.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el nivel de hinchazón del cordón expansible (14) es del orden del 100% al 500%, y porque el diámetro del cordón (14) es inferior a 4 mm.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de retención (16) comprenden al menos unos ganchos (18a, 18b) que tienen una forma de mediacaña y están dispuestos en al menos una parte del contorno del inserto de cerramiento (12) de manera a permitir el desmoldeo de dicho inserto sin problema de muescas de moldeo.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los ganchos (18a, 18b) de retención están dispuestos de una y otra parte del eje del cordón (14) sin estar enfrentados.

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios (12b) para favorecer la expansión del cordón (14) en dirección a la pared inferior de la pieza tubular (T) están constituidos por una pared periférica que rodea el inserto de cerramiento (12), y porque los medios de retención (16) del cordón (14) antes de su expansión están situados en el exterior de la pared periférica (12b) del inserto.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el inserto (12) tiene globalmente una forma de H en sección recta, con una parte central (12a) y la pared periférica (12b) que se extiende por una y otra parte de la parte central para formar los medios que favorecen la expansión del cordón (14) en dirección a la pared interior de la pieza tubular (T).

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el inserto de cerramiento (12) está constituido por dos placas (31, 32) fijadas la una a la otra y separadas la una de la otra por una pared lateral (33) que forma una traviesa y que delimita una ranura periférica (35) apta para recibir un cordón expansible (14), y porque se prevén fugas (40) en la pared lateral (33) para evitar una deformación de las placas (31, 32) durante la expansión del cordón (14).

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inserto (12) está realizado en un material termoplástico tal como poliamida.

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inserto (12) está fijado a la pieza tubular (T) mediante al menos una patilla flexible (20) que está introducida en un agujero (22) perforado en la pieza tubular (T).

12. Dispositivo según la reivindicación (11) caracterizado porque la patilla flexible (20) de fijación está en el extremo de un brazo de soporte (25) solidario al inserto (12).

13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la patilla de fijación (20) es el brazo de soporte (25) están realizado por moldeado en una sola pieza con el inserto (12).

14. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el inserto (12) está fijado a la pieza tubular (T) mediante adhesivo o soldadura.

15. Pieza tubular, en particular para de una pieza de carrocería automóvil, dispositivo, caracterizado porque comprende un dispositivo de aislamiento acústico (10) tal como se describe por una cualquiera de las reivindicaciones de las reivindicaciones anteriores.

16. Pieza tubular según la reivindicación 15, caracterizado porque la expansión del cordón (14) por vía térmica se efectúa mientras se está pintando la pieza.