FR2880310A1 - Perfectionnement aux sieges d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Siège de véhicule automobile, comportant au moins un dossier (5) incorporant une structure de raidissement (6) constituée par une pluralité d'organes de renforcement (7), intégrés dans une garniture de protection (8) entourée par un revêtement externe (9) de confinement de cette garniture, caractérisé en ce que ces organes de renforcement (7) sont constitués par des nervures (10), agencées pour former au moins une cavité creuse (11) de volume déterminé, apte à constituer un résonateur acoustique, cette cavité étant en communication par au moins un orifice de passage (12) de dimensions données avec l'environnement extérieur au siège, prévu à l'intérieur de l'habitacle (2) du véhicule.

Description

La présente invention est relative à un siège de véhicule automobile,

comportant des moyens intégrés dans son dossier en vue de réduire le niveau de bruit à l'intérieur de l'habitacle de ce

véhicule.

Les vibrations créées dans l'habitacle d'une voiture par le fonctionnement du moteur et le niveau sonore engendré par celui-ci, induisent de fortes contraintes, en particulier pour des fréquences vibratoires et acoustiques relativement basses se situant autour et plus particulièrement en dessous de 200 Hz.

Dans cette gamme en effet, les modes vibratoires de certaines structures de la carrosserie et les modes acoustiques propres de l'habitacle, qui sont fonction des dimensions de celui-ci, se conjuguent avec les excitations sonores et vibratoires dues au moteur lui-même, et provoquent un phénomène de bourdonnement particulièrement sensible pour certaines fréquences de résonance se situant dans la gamme précitée.

On sait par ailleurs que les sièges d'un véhicule automobile, situés à l'avant de l'habitacle ou constituant la banquette arrière, comportent une structure rigide interne, généralement métallique, qui leur assure une tenue mécanique adéquate, cette structure rigide étant associée à un garnissage d'épaisseur et de caractéristiques de souplesse appropriées ainsi qu'à un revêtement externe qui confère à ces sièges le confort indispensable.

La présente invention a pour objet un siège de véhicule automobile dont les organes de raidissement qui assurent la rigidité de la structure interne de son dossier, sont agencés de manière à pouvoir simultanément réduire le niveau des bruits acoustiques pour les fréquences considérées.

La demande de brevet japonais publiée 2003-267214 du 19 mars 2002, se rapporte à une banquette pour véhicules ferroviaires, qui incorpore des moyens réducteurs du bruit ambiant par absorption acoustique du son dans une large gamme de fréquences.

Toutefois, ces moyens, du type plaque perforée logée à l'intérieur du siège pour délimiter un espace de résonance acoustique, ne sont pas prévus pour assurer en même temps la rigidité de la structure de maintien et d'appui du siège.

La présente invention vise en conséquence un perfectionnement où les moyens de raidissement jouent en plus de leur rôle usuel, celui d'amortisseurs acoustiques.

A cet effet et selon l'invention, le siège considéré, comportant au moins un dossier incorporant une structure de raidissement constituée par une pluralité d'organes de renforcement, intégrés dans une garniture de protection entourée par un revêtement externe de confinement de cette garniture, se caractérise en ce que ces organes de renforcement sont constitués par des nervures, agencées pour former au moins une cavité creuse de volume déterminé, apte à constituer un résonateur acoustique, cette cavité étant en communication par au moins un orifice de passage de dimensions données avec l'environnement extérieur au siège, prévu à l'intérieur de l'habitacle.

On définit la fréquence d'une cavité comme étant celle du mode acoustique propre de celle-ci, de sorte que, à la fréquence de résonance correspondante, les organes de renforcement du dossier du siège conformés de manière à constituer de telles cavités accordées sur une ou plusieurs des fréquences de la gamme considérée et communiquant avec l'habitacle par des orifices sensiblement calibrés, vont ainsi permettre de réduire le niveau sonore ou la pression acoustique dans ce dernier, en particulier au niveau ou au plus près des oreilles du conducteur ou de l'usager assis sur le siège.

Selon le cas, les cavités ménagées dans les organes de renforcement constituent des résonateurs d'Helmoltz ou des tubes quart d'onde, ou encore réalisent la combinaison de tels résonateurs.

Selon une caractéristique particulière, l'orifice de passage en communication avec l'intérieur de l'habitacle est ménagé à la partie supérieure ou à l'arrière du dossier du siège. De préférence, cet orifice de passage est recouvert par un tissu ou garnissage poreux à l'air, ou encore est fermé par une plaque munie de perforations.

Avantageusement, les perforations de la plaque présentent un diamètre inférieur ou au plus égal à 2mm.

Dans un mode de réalisation préféré, les organes de renforcement du dossier du siège comportent plusieurs cavités voisines, de volumes différents, la fréquence de résonance de chaque cavité étant distincte de l'une à l'autre.

En variante, les organes de renforcement du dossier comportent une cavité unique. Cette cavité peut être subdivisée en compartiments distincts voisins, présentant chacun une fréquence de résonance propre.

Selon un mode d'exécution particulier, les organes de renforcement sont constitués par une première et une seconde tôles métalliques, dont l'une au moins présente des zones en creux formées notamment par emboutissage et dont l'autre est plane, les deux tôles étant appliquées et fixées l'une contre l'autre pour délimiter des cavités voisines.

Selon encore une autre variante, les deux tôles présentent des formes symétriques, inversées, avec des parties en creux en regard respectivement l'une de l'autre et sont accolées mutuellement pour constituer des cavités voisines.

De préférence, les cavités ménagées entre les deux tôles s'étendent verticalement sur tout ou partie de la hauteur du dossier.

En règle générale, la hauteur de chaque cavité peut être ajustée par mise en place dans chacune de celles-ci d'une pièce d'entretoisement, notamment en matière plastique, réduisant le volume libre de cette cavité. Cet ajustement du volume fixe la fréquence de résonance acoustique de la cavité ainsi créée et réalise un accord acoustique avec l'habitacle.

D'autres caractéristiques d'un siège de véhicule automobile établi conformément à l'invention, apparaîtront encore à travers la

description qui suit de plusieurs exemples de

réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels.

- La Figure 1 est une vue en perspective de la banquette arrière d'un véhicule automobile, dont le dossier comporte des raidisseurs internes aménagés conformément à l'invention.

Les Figures 2 et 3 sont des vues schématiques de face et en coupe transversale du dossier de la banquette et de ses raidisseurs internes selon la Figure 1.

- Les Figures 4 et 5 sont des vues analogues aux Figures 2 et 3, illustrant une variante de réalisation des raidisseurs internes du dossier de la banquette.

- Les Figures 5, 6 et 7 illustrent d'autres variantes de réalisation.

- La Figure 8 est une vue en perspective partielle d'un mode de réalisation particulier des raidisseurs du dossier, conformes à l'invention.

- Les Figures 9 et 10 illustrent d'autres variante de réalisation, directement dérivée de celles des Figures 1 ou 2..

Sur la Figure 1, la référence 1 désigne schématiquement l'intérieur de l'habitacle 2 d'un véhicule automobile, partiellement représenté et dans lequel est notamment monté, à l'arrière de cet habitacle, une banquette 3 comportant de façon tout à fait classique, une partie d'assise 4 et un dossier 5 s'étendant vers le haut à partir de la précédente, en formant avec celle-ci un angle approprié pour réserver aux usagers qui appuient leur dos contre ce dossier un confort optimal.

Dans cet exemple, on a plus spécialement envisagé le cas de la banquette arrière d'un véhicule, l'invention s'appliquant de façon similaire, au prix de simples adaptations à la portée de l'homme de l'art, à un siège avant, réservé au conducteur ou au passager.

Le dossier 5 comporte de façon usuelle une structure rigide 6 de raidissement interne, généralement métallique, lui conférant une tenue mécanique convenable lors de l'usage de la banquette 3, cette structure étant constituée au moyen d'organes de renforcement 7 dont le détail de la réalisation sera décrit plus loin.

La structure 6 est noyée dans une garniture textile ou en mousse plastique 8, d'épaisseur convenable, présentant des propriétés de souplesse adaptées à l'usage envisagé, cette garniture étant recouverte sur l'extérieur du siège par un revêtement 9 de tissu ou autre.

Conformément à l'invention, les organes de renforcement 7 de la structure de raidissement interne 6 sont constitués par des nervures 10 qui réalisent chacune, ou au moins pour une partie d'entre elles, des cavités creuses 11, remplies d'air et qui sont en communication avec l'habitacle à l'extérieur du siège à travers des orifices de passage 12 de dimensions données, de préférence prévus à la partie supérieure des cavités au voisinage du bord 13 du dossier 5. Le cas échéant, les orifices de passage peuvent être prévus sur la partie arrière de ce dossier.

Ces cavités forment ainsi, du point de vue acoustique, des tubes quart d'onde, voire en raccordant dans la même cavité deux portions successives de diamètres différents, des résonateurs de Helmoltz en eux- mêmes bien connus et qu'il n'est donc pas nécessaire de décrire ici plus en détail.

Dans l'exemple illustré sur les Figures 2 et 3, les orifices 12 des cavités creuses 11 débouchent à proximité de la partie supérieure du revêtement 9 entourant la garniture 8 du dossier 5, la partie intermédiaire 14, entre les orifices et l'atmosphère extérieure dans l'habitacle au dessus du bord 13, étant constituée par une partie de relativement faible épaisseur de cette garniture pour former une couche mince suffisamment étroite et perméable à l'air, de manière à établir une communication entre l'intérieur de ces cavités et l'habitacle.

En variante, cette partie intermédiaire de la garniture 8 peut être constituée par un tissu spécialement choisi pour améliorer cette communication entre l'extérieur du dossier 5 dans l'habitacle 2 et l'intérieur de la garniture 8, au droit et à la sortie des cavités 11.

Les organes de renforcement 7 sont convenablement immobilisés à l'intérieur du garnissage 8 du dossier 5 par des agrafes de liaison 15 (Figure 1) qui les maintiennent rigidement appliqués contre une paroi de fond 16 du dossier 5 (Figure 3), les cavités 11 étant de préférence régulièrement espacées et réparties selon la dimension transversale de ce dossier.

La banquette arrière 3 du véhicule peut être réalisée avec un dossier unique comme illustré sur les dessins, ou encore être formée par des sièges voisins et accolés, chacun des dossiers de ces derniers comportant des organes de raidissement individuels réalisés conformément aux dispositions énoncées ci-dessus.

Dans la variante des Figures 4 et 5, directement dérivée du mode de réalisation des Figures 2 et 3 et sur lesquelles on a repris des chiffres de référence identiques pour désigner les mêmes organes, chaque cavité creuse 11 d'une nervure 10 de la structure de raidissement interne, a son orifice 12 à sa partie supérieure qui communique directement avec l'air extérieur dans l'habitacle par un conduit 17 qui traverse la garniture 8 et débouche à la partie supérieure 13 du dossier 5.

Dans chacun de ces modes de réalisation, la communication établie entre chaque cavité creuse d'un organe de renforcement de la structure de raidissement et l'habitacle du véhicule, permet de réduire significativement le niveau sonore et la pression acoustique dans ce dernier, cette cavité étant accordée sur une fréquence de résonance appropriée, choisie dans la gamme où ces fréquences se manifestent par suite des bruits extérieurs et des modes de vibration parasites auxquels le véhicule est nécessairement soumis en fonctionnement.

Dans la variante illustrée sur le Figure 6, directement inspirée de celle représentée sur la Figure 4, chaque cavité creuse 11 avec son conduit 17 de communication avec l'intérieur de l'habitacle, est agencée de sorte que son volume interne soit ajustable par construction pour pouvoir s'accorder sur une fréquence de résonance déterminée, variable d'une cavité à l'autre.

Sur les dessins, on voit ainsi que la longueur des conduits 17 communiquant avec les diverses cavités creuses prévues 11 des organes de renforcement 7 du dossier 5, est différente d'une cavité à l'autre; en variante, le diamètre de ces conduits peut également être variable d'une cavité à l'autre.

En outre, le volume de chaque cavité 11 peut varier par rapport à celui des cavités voisines, modifiant en conséquence la fréquence de résonance qui lui est propre, grâce notamment au montage dans celle-ci d'une pièce interne d'entretoisement 18, en matière plastique ou autre, immobilisée dans la cavité et dont le positionnement est adapté à cette fréquence.

Dans d'autres variantes illustrées sur les Figures 7 et 8, le dossier 5 comporte un organe de renforcement 7 formé par une cavité unique 19, laquelle communique avec l'atmosphère extérieure dans l'habitacle 2 à la partie supérieure 13 de ce dossier, par plusieurs orifices 20 (Figure 7) ou par un orifice unique 21, chacun de ces orifices étant normalement fermé par un bouchon poreux 22 ou 23, agencé pour ne pas perturber la communication à réaliser entre l'intérieur et l'extérieur du dossier, tout en évitant la chute d'objets divers dans la cavité.

Sur ces figures, on a représenté une cavité 19 unique qui occupe toute la largeur du dossier 5; on peut également prévoir de disposer à l'intérieur de ce dernier plusieurs cavités de ce genre superposées l'une à l'autre selon l'épaisseur de la garniture à l'intérieur du siège.

Dans l'exemple illustré sur la Figure 9, les organes de renforcement 7 de la structure de raidissement 6 sont constitués au moyen de deux tôles métalliques, notamment en acier, aluminium ou autre matériau approprié, respectivement 24 et 25, accolées l'une à l'autre, la tôle 24 étant plane et la tôle 25 préalablement mise en forme par emboutissage, de manière à présenter des parties également planes 26 appliquées contre la surface en regard de la première tôle 24 et des parties en saillie 27, alternant avec les parties 26 selon la dimension transversale de la tôle et délimitant avec l'autre des cavités 28.

Les tôles 24 et 25 peuvent être assemblées par tout procédé classique, notamment par soudage, 30 collage ou rivetage.

Les cavités 28 s'étendent de préférence sur toute la hauteur de l'assemblage des deux tôles 24 et 25, le cas échéant sur une partie seulement de cette hauteur pour former des résonateurs acoustiques conformes à l'invention.

Comme déjà envisagé dans l'exemple de la Figure 6, le volume des cavités 28 peut en outre être individuellement modifié d'une cavité à l'autre en montant dans chacune d'elles au moins une entretoise intermédiaire 29, en matière plastique ou autre, qui partage la cavité en deux parties de volumes respectifs déterminé.

Comme dans les exemples précédents, chaque cavité 28 peut être fermée à sa partie supérieure dans le dossier 5 par un bouchon d'obturation 30 comportant une partie d'emboîtement 31 dont le profil extérieur correspond à l'ouverture de la cavité où il s'engage, cette partie d'emboîtement étant prolongée par un couvercle 32 comprenant une plaque de fermeture 33 avec une pluralité de petites perforations 34, le diamètre de ces dernières étant de préférence inférieur ou au plus égal à 2 mm.

Dans la variante illustrée sur la Figure 10, les organes de renforcement 7 de la structure de raidissement 6 sont à nouveau réalisés à l'aide de deux tôles 35 et 36 qui cette fois présentent respectivement des parties planes 37 accolées l'une à l'autre, suivies de parties symétriques 38 en saillies inversées, se faisant face pour délimiter ensemble des cavités résonantes 39, les deux plaques 35 et 36 étant mutuellement accolées et solidarisées l'une de variante précédente.

On réalise ainsi automobile, dont les formant la structure nécessaire à sa tenue mécanique, sont adaptés pour réduire le niveau de bruit à l'intérieur de l'habitacle autour de certaines fréquences qui correspondent à des maxima d'excitation ou de préférence à des valeurs de résonance pour un l'autre comme dans la un siège de véhicule organes de renforcement de raidissement interne ensemble de cavités acoustiques ménagées directement dans cette structure.

L'invention permet en particulier de réaliser une synergie avantageuse entre le dimensionnement mécanique du dossier du siège, notamment pour lui conférer une rigidité acceptable et une tenue aux chocs suffisante, jointe à un dimensionnement acoustique approprié des organes de renforcement intégrés dans ce dossier pour réduire le bruit dans l'habitacle.

Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux divers exemples décrits ci-dessus et représentés en référence aux dessins annexés; elle en embrasse toutes les autres variantes entrant dans le champ des revendications énoncées ci-après.

Notamment, dans ces exemples, les cavités résonantes sont généralement représentées avec leur axe sensiblement vertical; or, l'invention ne préjuge nullement de cette orientation particulière, les cavités résonantes pouvant avoir des formes plus complexes, avec des parties droites et/ou courbes, formant un ensemble continu ou discontinu.

Ainsi, la nervure de renforcement qui constitue la cavité peut présenter la forme d'un ou de plusieurs éléments tubulaires s'étendant selon le profil du dossier en entourant celui-ci, ce ou ces tubes pratiquement continus et fermés sur eux- mêmes comportant chacun au moins un orifice de passage assurant la communication avec l'environnement extérieur, conformément à une des caractéristiques essentielles de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 - Siège de véhicule automobile, comportant au moins un dossier (5) incorporant une structure de raidissement (6) constituée par une pluralité d'organes de renforcement (7), intégrés dans une garniture de protection (8) entourée par un revêtement externe (9) de confinement de cette garniture, caractérisé en ce que ces organes de renforcement (7) sont constitués par des nervures (10), agencées pour former au moins une cavité creuse (11,19,28,39) de volume déterminé, apte à constituer un résonateur acoustique, cette cavité étant en communication par au moins un orifice de passage (12,20,21) de dimensions données avec l'environnement extérieur au siège, prévu à l'intérieur de l'habitacle (2) du véhicule.

2 - Siège selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités (11,19,28,39) 20 ménagées dans les organes de renforcement (7) constituent des résonateurs d'Helmoltz ou des tubes quart d'onde, ou encore réalisent la combinaison de tels résonateurs.

3 - Siège selon l'une des revendications 1 ou

2, caractérisé en ce que l'orifice de passage (12,20,21) en communication avec l'intérieur de l'habitacle (2) est ménagé à la partie supérieure ou à l'arrière du dossier (5).

4 -- Siège selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice de passage (12,20,21) est recouvert par un tissu ou garnissage poreux à l'air.

- caractérisé (12,20,21) est fermé par une plaque (33) munie de perforations (34), empêchant la chute d'objets dans 30 35 Siège selon en ce que la revendication 3, l'orifice de passage les cavités.

6 Siège selon la revendication 5, caractérisé en ce que les perforations (34) de la plaque (33) présentent un diamètre inférieur ou au plus égal à 2 mm.

7 - Siège selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les

organes de renforcement (7) du dossier (5) comportent plusieurs cavités (11,19,28,39) voisines, de volumes différents, la fréquence de résonance de chaque cavité étant distincte de l'une à l'autre.

8 - Siège selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque

organe de renforcement (7) comporte une cavité unique (19).

9 - Siège selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cavité (19) est subdivisée en compartiments distincts voisins, présentant chacun une fréquence de résonance propre.

- Siège selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de renforcement (7) sont constitués par une première (24) et une seconde (25) tôles métalliques, dont l'une au moins (25) présente des zones en creux formées notamment par emboutissage et dont l'autre (24) est plane, les deux tôles étant appliquées et fixées l'une contre l'autre pour délimiter des cavités (28) voisines.

11 Siège selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux tôles (35,36) présentent des formes symétriques, inversées, avec des parties en creux (38) en regard respectivement l'une de l'autre et sont accolées mutuellement pour constituer des cavités voisines (39).

12 - Siège selon l'une des revendications 10

ou 11, caractérisé en ce que les cavités (28,39) ménagées entre les deux tôles s'étendent verticalement sur tout ou partie de la hauteur du dossier (5).

13 Siège selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la hauteur de chaque cavité (11,19,28,39) est ajustée par mise en place dans chacune de celles-ci d'une pièce d'entretoisement (18,29), notamment en matière plastique, réduisant le volume libre de la cavité.