FR2899537A1 - Sound absorbing device for e.g. bench seat of motor vehicle, has sheet made of thermoformable or porous acoustic material and thermoformed to obtain hemispherical, parallelepiped and pyramidal shapes constituting resonators, respectively - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ABSORPTION ACOUSTIQUE SOUS SIEGE DE VEHICULE AUTOMOBILE ETACOUSTIC ABSORPTION DEVICE UNDER SEAT OF MOTOR VEHICLE AND
ANALOGUE. La présente invention concerne un dispositif d'absorption acoustique sous siège de véhicule automobile et analogue. Elle s'applique également aux banquettes de véhicules automobiles, par exemple. Le bruit à l'intérieur d'un véhicule automobile n'est pas souhaitable. C'est par conséquent l'un des objectifs des concepteurs des habitacles automobiles de le réduire. Il existe différents procédés connus pour y parvenir. Ainsi, les matériaux poreux étant en général de bons produits d'absorption acoustique, les équipements intérieurs des véhicules automobiles sont souvent recouverts de tels matériaux pour amortir le bruit à l'intérieur de l'habitacle. On utilise des éléments de garnissage, tels que tapis, moquettes, garnissages textiles, mousses, etc., sur le plancher ou sous le toit de l'habitacle, ou dans la réalisation des sièges, et cet emploi offre l'avantage d'amortir le niveau de bruit. Cependant, dans les véhicules les plus modernes, plusieurs facteurs contribuent à contrecarrer cet amortissement du bruit par les nombreux garnissages. Ce sont par exemple, d'une part, l'apparition de toits en verre (donc sans garnissage pavillon), et, d'autre part, la diminution des épaisseurs de mousse des sièges causée par le procédé nouvellement employé de garnissage in situ du siège, lequel empêche l'utilisation de mousse à cellules ouvertes. Par conséquent, il importe de rechercher des moyens d'améliorer l'absorption acoustique des sièges. SIMILAR. The present invention relates to an acoustic absorption device under a motor vehicle seat and the like. It also applies to motor vehicle seats, for example. Noise inside a motor vehicle is undesirable. It is therefore one of the goals of car interior designers to reduce it. There are various known methods to achieve this. Thus, porous materials are generally good sound absorption products, the interior equipment of motor vehicles are often covered with such materials to dampen the noise inside the passenger compartment. Filling elements, such as carpets, carpets, textile upholstery, foams, etc., are used on the floor or under the roof of the passenger compartment, or in the production of seats, and this use has the advantage of damping the noise level. However, in the most modern vehicles, several factors contribute to counteract this noise damping by the many packings. For example, on the one hand, the appearance of glass roofs (thus without pavilion lining), and, on the other hand, the decrease in the foam thicknesses of the seats caused by the newly used process of in situ packing of seat, which prevents the use of open cell foam. Therefore, it is important to look for ways to improve the sound absorption of seats.
Selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 962 107, il est connu un matériau cellulaire, de préférence un matériau de mousse à basse densité, ayant un coefficient d'absorption acoustique moyen initial dans une fourchette de fréquences donnée, qui est perforé pour augmenter ledit coefficient d'absorption. Cette augmentation est due aux profondeurs, diamètres, formes et motifs choisis des perforations, qui peuvent traverser ou non toute l'épaisseur du pain de mousse . Plus précisément, selon l'objet de ce brevet, les perforations ont un diamètre moyen qui n'est pas supérieur à environ 6 mm, le matériau cellulaire a une densité inférieure à environ 20 kg/m3, et ladite fourchette de fréquences donnée est la fourchette de 0 à 10 000 Hz. La réalisation des perforations a pour résultat également une diminution de la résistance d'écoulement d'air du matériau cellulaire. Dans les sièges automobiles actuels, les grilles ou nappes de suspension sont, de plus en plus souvent, réalisées avec des fils en matière plastique, jugés plus économiques. Toutefois, cette solution technique récente présente l'inconvénient d'introduire des marques de frottement de ces fils plastiques avec des pièces du dessous du siège. Pour pallier cet inconvénient, on a introduit une feuille en matière thermoformable, souvent en matière thermoplastique ou en tissu non-tissé plastique, entre les fils plastiques de la nappe de suspension et la mousse de siège et les autres pièces environnantes. L'objet de la demande de brevet US n 5 962 107 mentionnée ci-dessus, bien qu'il propose un matériau à absorption acoustique perfectionné, n'est pas applicable aux sièges ou banquettes automobiles dans lesquels il est prévu une telle feuille thermoformable. Le but de la présente invention est de réaliser un nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, le siège étant équipé d'une feuille de matériau thermoformable entre la nappe de suspension et la mousse du siège (ou de la banquette). Un autre but de la présente invention est de concevoir un tel nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, qui combine les caractéristiques de ladite feuille en matière thermoformable introduite et des modifications de forme dans cette feuille ou en vis-à-vis dans la mousse du siège (ou de la banquette). Un autre but encore de la présente invention est de concevoir un tel nouveau dispositif d'absorption acoustique sous un siège (ou une banquette) de véhicule automobile, qui soit efficace dans une fourchette de fréquences acoustiques plus basse que celle couramment admise pour les matériaux absorbants habituels. Pour atteindre ces buts, la présente invention réalise un nouveau dispositif d'absorption acoustique sous siège de véhicule automobile, lequel siège comprend un coussin sur une nappe de suspension, dans lequel il est prévu, entre la nappe et le coussin, une feuille de matériau acoustiquement poreux et des résonateurs acoustiques en nombre au voisinage du plan de liaison entre le coussin et la nappe de suspension. According to U.S. Patent No. 5,962,107, there is known a cellular material, preferably a low density foam material, having an initial average sound absorption coefficient within a given frequency range, which is perforated to increase said absorption coefficient. This increase is due to the chosen depths, diameters, shapes and patterns of the perforations, which may or may not cross the entire thickness of the foam bread. More precisely, according to the subject of this patent, the perforations have a mean diameter which is not greater than about 6 mm, the cellular material has a density of less than about 20 kg / m 3, and said given frequency range is the range from 0 to 10,000 Hz. Achieving the perforations also results in a decrease in the air flow resistance of the cellular material. In current car seats, the grids or suspension plies are, more often, made with plastic son, considered more economical. However, this recent technical solution has the disadvantage of introducing marks of friction of these plastic son with parts of the underside of the seat. To overcome this drawback, a sheet of thermoformable material, often thermoplastic or plastic nonwoven fabric, was introduced between the plastic son of the suspension web and the seat foam and the other surrounding parts. The subject matter of the aforementioned U.S. Patent Application No. 5,962,107, although it proposes an improved acoustic absorption material, is not applicable to automobile seats or benches in which such a thermoformable sheet is provided. The purpose of the present invention is to provide a new acoustic absorption device under a seat (or bench seat) of a motor vehicle, the seat being equipped with a sheet of thermoformable material between the suspension web and the seat foam ( or the bench). Another object of the present invention is to design such a new acoustic absorption device under a seat (or a bench seat) of a motor vehicle, which combines the characteristics of said sheet of thermoformable material introduced and changes of shape in this sheet or vis-à-vis the foam seat (or bench). Yet another object of the present invention is to design such a new acoustic absorption device under a seat (or bench seat) of a motor vehicle, which is effective in a range of acoustic frequencies lower than that currently accepted for absorbent materials usual. To achieve these objects, the present invention provides a new acoustic absorption device under a motor vehicle seat, which seat comprises a cushion on a suspension web, in which there is provided, between the web and the cushion, a sheet of material acoustically porous acoustic resonators and number in the vicinity of the connection plane between the cushion and the slick.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les résonateurs acoustiques sont créés par des formes en nombre de la feuille de matériau acoustiquement poreux. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les 5 résonateurs acoustiques sont créés par des formes en creux en nombre du coussin. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention combinant les deux modes précédents, les résonateurs acoustiques sont créés à la fois par des formes en nombre de la feuille de matériau 10 acoustiquement poreux, et par des formes en creux en nombre du coussin. De préférence, la nappe de suspension est constituée de fils de matière plastique. De préférence également, le coussin est un coussin de mousse en 15 matériau polymère, de mousse de polyuréthane élastique, par exemple. De manière préférentielle, la feuille de matériau acoustiquement poreux est une feuille de polyester. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites formes 20 de résonateurs acoustiques de la feuille thermoformée sont des formes diverses, parmi lesquelles des formes hémisphériques, des formes pyramidales, des formes parallélépipédiques. Et selon un mode préféré de réalisation également, les formes de résonateurs acoustiques du coussin sont des formes diverses 25 parmi lesquelles des formes quart d'onde, des formes dite en résonateur de Helmholtz. According to a first embodiment of the invention, the acoustic resonators are created by the number of shapes of the sheet of acoustically porous material. According to a second embodiment of the invention, the acoustic resonators are created by recessed shapes in number of the cushion. According to a third embodiment of the invention combining the two preceding modes, the acoustic resonators are created both by the number of shapes of the sheet of acoustically porous material, and by hollow recess forms of the cushion. Preferably, the suspension ply consists of plastic son. Also preferably, the cushion is a cushion of foam of polymeric material, of elastic polyurethane foam, for example. Preferably, the sheet of acoustically porous material is a polyester sheet. According to a preferred embodiment of the invention, said forms of acoustic resonators of the thermoformed sheet are of various shapes, among which are hemispherical shapes, pyramidal shapes, parallelepipedal shapes. And according to a preferred embodiment also, the forms of acoustic resonators of the cushion are of various shapes including quarter-wave shapes, so-called Helmholtz resonator shapes.
De préférence, les formes en creux en nombre du coussin sont réalisées in situ au cours de la fabrication du siège, et elles sont réalisées au moyen d'une contre forme en matériau rigide (métal ou matière plastique dure) et à état de surface lisse. Preferably, the recessed shapes in number of the cushion are made in situ during the manufacture of the seat, and they are made by means of a counter form of rigid material (metal or hard plastic) and smooth surface .
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un premier mode de 10 réalisation de l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un schéma de principe d'une contre-forme utilisée dans le mode de réalisation de la figure 2, 15 - la figure 4 est un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur le dessin de la figure 1, on a représenté le schéma de principe de la présente invention selon un premier mode de réalisation. Le siège, ou la banquette, automobile est représenté par les fils 1 20 de la nappe de suspension. Sur la nappe se trouve le coussin en mousse 2 de l'assise du siège. De manière connue en soi, le coussin 2 est en mousse polyuréthane flexible moulée ou en mousse polyuréthane flexible en bloc. Les autres composants du siège automobile, le tissu et l'armature métallique, sont de type 25 connu en soi, et non décrits. Other advantages and features of the invention will appear in the following description of an embodiment of the invention, not limiting the scope of the present invention, and with the accompanying drawings in which: - Figure 1 is FIG. 2 is a block diagram of a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a block diagram of a third embodiment of the invention. In the drawing of Figure 1, there is shown the block diagram of the present invention according to a first embodiment. The seat, or bench, automobile is represented by the son 1 20 of the slick. On the tablecloth is the foam cushion 2 of the seat cushion. In known manner, the cushion 2 is molded flexible polyurethane foam or flexible polyurethane foam block. The other components of the car seat, the fabric and the metal frame, are of a type known per se, and not described.
Entre les fils 1 et la mousse 2 est disposée une feuille en matière thermoformable 3, c'est-à-dire en matière plastique pouvant être mise en forme par modification sous l'action de la chaleur d'une préforme (feuille ou plaque). Cette feuille est ainsi thermoformée pour obtenir des formes telles que les formes a, b, et c, données à titre d'exemples, à savoir des formes hémisphériques a, pyramidales b ou parallélépipédiques c. Ces formes a, b, et c, constituent des résonateurs acoustiques. La feuille 3 est, de préférence, en matériau de type thermoplastique, par exemple un matériau polymère polyester. Les formes constitutives des résonateurs acoustiques, c'est-à-dire les formes hémisphériques, pyramidales ou parallélépipédiques sont situées entre les fils 1 de la nappe de suspension d'assise du siège. Les formes ainsi situées peuvent alors apporter une aide au calage des fils 1 de la nappe de suspension. Le matériau constitutif de la feuille 3 est un matériau dit acoustiquement poreux de manière à ce que le coussin 2 de mousse d'assise conserve son rôle en absorption acoustique pour l'habitacle. L'absorption est la conséquence d'une perte d'énergie acoustique en surface ou à l'intérieur du matériau. Si l'onde sonore peut pénétrer à l'intérieur du matériau, elle y engendre des frottements, des déplacements de fibres, d'où transformation d'énergie. Le matériau a un coefficient d'absorption faible aux fréquences basses, qui augmente avec la fréquence, et fort aux fréquences élevées. L'absorption aux fréquences basses est d'autant plus importante que le matériau est épais et que ses pores ou cavités sont grandes. Between the son 1 and the foam 2 is disposed a sheet of thermoformable material 3, that is to say of plastic material that can be shaped by modification under the action of the heat of a preform (sheet or plate) . This sheet is thus thermoformed to obtain shapes such as the forms a, b and c, given by way of examples, namely hemispherical forms a, pyramidal b or parallelepiped c. These forms a, b and c constitute acoustic resonators. The sheet 3 is preferably made of a thermoplastic material, for example a polyester polymer material. The constituent forms of the acoustic resonators, that is to say the hemispherical, pyramidal or parallelepipedal shapes are located between the son 1 of the seat suspension ply of the seat. The shapes thus located can then help to wedge son 1 of the slick. The material constituting the sheet 3 is a so-called acoustically porous material so that the cushion 2 of seat foam retains its role in acoustic absorption for the passenger compartment. Absorption is the consequence of a loss of acoustic energy on the surface or inside the material. If the sound wave can penetrate inside the material, it generates friction there, displacements of fibers, from where transformation of energy. The material has a low absorption coefficient at low frequencies, which increases with frequency, and strong at high frequencies. The absorption at low frequencies is all the more important that the material is thick and that its pores or cavities are large.
Les résonateurs acoustiques a, b, c, permettent de parvenir à une atténuation du bruit dans une fourchette de fréquences plus basses que la fourchette de fréquences dans laquelle se révèlent les effets d'absorption acoustique dus aux matériaux poreux. Acoustic resonators a, b, c provide noise attenuation in a lower frequency range than the frequency range in which acoustic absorption effects due to porous materials occur.
Un second mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après. En se référant au dessin de la figure 2, la feuille poreuse acoustique thermoformée 3' est disposée sur les fils 1' de la nappe de suspension d'une assise de siège et sous un coussin de mousse 2'. Le coussin de mousse 2' est, sur sa face dirigée contre la feuille 2', perforé de cavités aux formes différentes a', b', c', qui sont autant de résonateurs acoustiques. Ainsi, selon ce second mode de réalisation de l'invention, on introduit des formes de résonateurs acoustiques a', b', c', dans la mousse 2' du siège par le dessous et on recouvre le tout d'une feuille thermoformée 3' en matériau thermoplastique poreux acoustiquement. De cette façon, l'effet acoustique de la mousse 2' d'assise est renforcé par les résonateurs acoustiques a', b', c', créés. Les résonateurs acoustiques a', b', c', sont de formes diverses (quart d'onde ou résonateur de Helmholtz). La porosité de la feuille 1' permet de conserver à la mousse 2' son effet d'absorption acoustique. Le réalisation des résonateurs acoustiques dans la mousse de siège se fait comme suit : On introduit dans le moule de formage du coussin à la limite de la face correspondant au dessous de l'assise une contre forme telle que la contre forme 4' de la figure 3. Cette contre forme 4' reproduit en plein, avec les formes en plein a ", b", c", les formes des cavités ou résonateurs a', b', c', de la partie inférieure de la mousse 2'. Cette contre forme 4' est en métal ou en matière plastique dite dure , elle est également de surface lisse pour ne pas adhérer à la mousse 2' lors de l'opération de moussage in situ. On retire en force la contre forme 4' lorsque la mousse est refroidie ou bien en phase terminale de l'opération de moussage. On joue sur l'élasticité de la mousse pour faire passer les sections plus larges des formes, et on obtient ainsi les formes souhaitées dans la mousse du siège. On ajoute par le dessous la feuille poreuse acoustique 3' entre la mousse 2' et les fils 1' de la nappe de suspension d'assise de siège. La feuille poreuse acoustique 3' peut être une feuille de matériau thermoplastique thermoformable, par exemple une feuille de polyester. En se référant au dessin de la figure 4, on a représenté schématiquement le principe d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation combine les deux modes de réalisation précédents. Sur les fils 1 de la nappe de suspension d'assise de siège est disposée une feuille 3 thermoformée de résonateurs acoustiques a, b, c, de la manière décrite en regard de la figure 1. Sur la feuille 3 se trouve le coussin de mousse 2' perforé de résonateurs acoustiques a', b', c', de la manière décrite en regard des figures 2 et 3. A second embodiment of the invention is described below. Referring to the drawing of Figure 2, the thermoformed acoustic porous sheet 3 'is disposed on the son 1' of the suspension web of a seat cushion and under a cushion of foam 2 '. The foam cushion 2 'is, on its face facing the sheet 2', perforated cavities with different shapes a ', b', c ', which are all acoustic resonators. Thus, according to this second embodiment of the invention, forms of acoustic resonators a ', b', c 'are introduced into the foam 2' of the seat from below and the whole is covered with a thermoformed sheet 3 of acoustically porous thermoplastic material. In this way, the acoustic effect of the seat foam 2 'is reinforced by the acoustic resonators a', b ', c', created. The acoustic resonators a ', b', c 'are of various shapes (quarter wave or Helmholtz resonator). The porosity of the sheet 1 'keeps the foam 2' sound absorption effect. The realization of acoustic resonators in the seat foam is as follows: is introduced into the mold forming the cushion at the edge of the face corresponding to the underside of the seat against a form such that against form 4 'of the figure 3. This counter form 4 'reproduces in full, with the forms in full a ", b", c ", the shapes of the cavities or resonators a', b ', c', of the lower part of the foam 2 '. This against shape 4 'is made of metal or plastic material called hard, it is also smooth surface not to adhere to the foam 2' during the foaming operation in situ. the foam is cooled or in the terminal phase of the foaming operation, the elasticity of the foam is used to pass the wider sections of the shapes, and the desired shapes in the foam of the seat are thus obtained. from below the acoustic porous sheet 3 'between the foam 2' and the son 1 'of the seat cushion suspension ply. The acoustic porous sheet 3 'may be a sheet of thermoformable thermoplastic material, for example a polyester sheet. Referring to the drawing of Figure 4, there is shown schematically the principle of a third embodiment of the invention. This embodiment combines the two previous embodiments. On the yarns 1 of the seat cushioning web is disposed a thermoformed sheet 3 of acoustic resonators a, b, c, as described with reference to Fig. 1. On the sheet 3 is the foam cushion 2 'perforated acoustic resonators a', b ', c', as described with reference to Figures 2 and 3.
L'atténuation du bruit est renforcée par rapport aux modes de réalisation précédents, par la combinaison des effets d'atténuation de la feuille thermoformée 3 et de la mousse thermoformée 2' par contre forme. The noise attenuation is reinforced compared to the previous embodiments, by combining the attenuation effects of the thermoformed sheet 3 and the thermoformed foam 2 'against form.
Bien que l'on ait utilisé le mot siège dans la présente description, l'invention s'applique aux sièges d'un seul tenant qui occupent la largeur du véhicule, ou banquettes. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés 5 précédemment peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Although the word seat has been used in the present description, the invention is applicable to integral seats that occupy the width of the vehicle, or benches. Embodiments other than those described and shown above may be devised by those skilled in the art without departing from the scope and scope of the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20111230 |