FR2847196A1

FR2847196A1 - Motor vehicle soundproofing panel comprises injection-molded thermoplastic layer combined with layer of foam

Info

Publication number: FR2847196A1
Application number: FR0214474A
Authority: FR
Inventors: Jean Christophe Stein
Original assignee: Centre dEtude et de Recherche pour lAutomobile CERA
Current assignee: Centre dEtude et de Recherche pour lAutomobile CERA
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-05-21
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: FR2847196B1

Abstract

The soundproofing panel (1) is made from an injection-molded layer (2) of a supple thermoplastic material with at least one cavity (4) with a hole (5) passing through it. The soundproofing panel (1) is made from an injection-molded layer (2) of a supple thermoplastic material with at least one cavity (4) with a hole (5) passing through it. The thermoplastic layer is placed in a mould to receive a layer of foam created by reaction injection molding, i.e. by injecting a foam precursor mixture. The foam passes through the hole (5) and on expansion fills at least part of the cavity (5) and blocks the hole. Prior to injecting the foam precursor the outer end (6) of the cavity is blocked by an element of the same material as the thermoplastic layer.

Description

i L'invention concerne un procédé de réalisation d'un panneaui The invention relates to a method for producing a panel.

insonorisant, ainsi qu'un panneau obtenu par ce procédé et l'application d'un tel procédé à la réalisation d'un panneau insonorisant destiné à être disposé sur le tablier d'un soundproofing, as well as a panel obtained by this process and the application of such a process to the production of a soundproofing panel intended to be placed on the deck of a

habitacle de véhicule automobile.passenger compartment of a motor vehicle.

De tels panneaux ont pour fonction d'isoler phoniquement l'habitacle de l'environnement extérieur. A cet effet, ces panneaux sont réalisés sous la forme d'une plaque massive en matière plastique de densité élevée, appelée masse lourde, associée à une couche faisant office de ressort, telle qu'une couche de mousse. La masse lourde peut être une couche de matériau élastomère thermoplastique comprenant une charge minérale, et être obtenue par moulage par injection. La mousse est ensuite associée à ladite couche de matériau The function of such panels is to acoustically isolate the passenger compartment from the outside environment. To this end, these panels are made in the form of a massive plate of high density plastic, called heavy mass, associated with a layer acting as a spring, such as a layer of foam. The heavy mass can be a layer of thermoplastic elastomeric material comprising a mineral filler, and can be obtained by injection molding. The foam is then associated with said layer of material

thermoplastique par la technique de moulage par injection-réaction (RIM). thermoplastic by the injection-reaction molding (RIM) technique.

L'ensemble constitué par la masse lourde et le ressort favorise, de par sa structure, l'amortissement des vibrations et présente par conséquent des The assembly constituted by the heavy mass and the spring favors, by its structure, the damping of vibrations and consequently presents

propriétés d'isolation acoustique intéressantes. interesting sound insulation properties.

Du fait de leur localisation, de tels panneaux sont le lieu privilégié de passage de nombreux organes et doivent ainsi comprendre des cavités pourvues Because of their location, such panels are the privileged place of passage for many organs and must therefore include cavities provided

d'orifices autorisant ces passages.orifices allowing these passages.

Dans une application particulière, ces panneaux insonorisants sont fixés sur le tablier du véhicule automobile, pour atténuer le bruit occasionné par le moteur et le roulement. Dans cette application, les orifices sont destinés à permettre le passage d'organes tels que la colonne de direction du véhicule. Un problème qui se pose est que, selon le type de véhicule auquel de tels panneaux sont destinés, il est nécessaire de prévoir de tels orifices soit sur la partie gauche du panneau, pour les véhicules dont la direction est à gauche, soit sur la partie droite du panneau, pour les véhicules dont la direction est à droite, ou bien encore des deux côtés du panneau pour les véhicules à double commande, tels In a particular application, these soundproofing panels are fixed to the bulkhead of the motor vehicle, to attenuate the noise caused by the engine and the bearing. In this application, the orifices are intended to allow the passage of organs such as the vehicle's steering column. A problem which arises is that, depending on the type of vehicle for which such panels are intended, it is necessary to provide such orifices either on the left part of the panel, for vehicles whose direction is on the left, or on the part right of the panel, for vehicles with right-hand steering, or on both sides of the panel for dual-control vehicles, such

que les véhicules d'auto-école.than driving school vehicles.

Pour la réalisation de tels panneaux, on connaît déjà un procédé consistant à former, lors du moulage par injection de la masse lourde, une cavité unique qui est prévue du côté du panneau destiné à recevoir la colonne de direction. Ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter, en fonction du côté de conduite, des moules d'injection spécifiques pour la réalisation de la masse lourde, lesdits For the production of such panels, a method is already known which consists in forming, during injection molding of the heavy mass, a single cavity which is provided on the side of the panel intended to receive the steering column. This method has the drawback of requiring, depending on the pipe side, specific injection molds for producing the heavy mass, said

moules étant particulièrement onéreux. mussels being particularly expensive.

Pour pallier cet inconvénient, l'invention propose un procédé qui permet, avec un même moule d'injection, d'obtenir des panneaux insonorisants dont la To overcome this drawback, the invention proposes a process which makes it possible, with the same injection mold, to obtain sound-absorbing panels the

disposition des cavités est adaptée à l'application envisagée. arrangement of the cavities is adapted to the envisaged application.

A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un panneau insonorisant comprenant une couche de matériau thermoplastique souple et, associée à elle, une couche de mousse, ledit procédé comprenant les étapes successives prévoyant de: - mouler par injection un matériau thermoplastique de sorte à obtenir une couche dudit matériau thermoplastique présentant au moins une cavité pourvue d'un orifice traversant ladite couche; - disposer ladite couche de matériau thermoplastique dans un moule permettant le moulage par injection et réaction (RIM) de la couche de mousse; - injecter un mélange précurseur de mousse dans le moule, ledit moule étant agencé pour que, au niveau d'au moins une cavité, la mousse passe au travers de l'orifice de sorte, lors de son expansion, à remplir au moins une partie du volume de la cavité et à boucher ledit orifice; To this end, and according to a first aspect, the invention proposes a method for producing a soundproofing panel comprising a layer of flexible thermoplastic material and, associated with it, a layer of foam, said method comprising the successive steps providing for: - Injection molding a thermoplastic material so as to obtain a layer of said thermoplastic material having at least one cavity provided with an orifice passing through said layer; - placing said layer of thermoplastic material in a mold allowing injection and reaction molding (RIM) of the foam layer; injecting a precursor mixture of foam into the mold, said mold being arranged so that, at the level of at least one cavity, the foam passes through the orifice so that, during its expansion, it fills at least part of the volume of the cavity and of plugging said orifice;

- démouler le panneau après expansion de la mousse. - unmold the panel after foam expansion.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un panneau insonorisant obtenu par un tel procédé, ledit panneau comprenant au moins deux cavités, le volume According to a second aspect, the invention provides a soundproofing panel obtained by such a method, said panel comprising at least two cavities, the volume

interne et l'orifice d'au moins une cavité étant remplis de mousse. internal and the orifice of at least one cavity being filled with foam.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne l'application d'un tel procédé pour la réalisation d'un panneau insonorisant, ledit panneau étant destiné à être disposé sur le tablier d'un habitacle de véhicule automobile en laissant passer la colonne de direction au travers de l'orifice de l'une des cavités, dans laquelle, According to a third aspect, the invention relates to the application of such a method for producing a sound-absorbing panel, said panel being intended to be placed on the bulkhead of a passenger compartment of a motor vehicle by letting the steering column pass. through the orifice of one of the cavities, in which,

en fonction du côté de conduite, la cavité à remplir de mousse est sélectionnée. depending on the pipe side, the cavity to be filled with foam is selected.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la Other objects and advantages of the invention will become apparent during the course of the

description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: description which follows, made with reference to the appended drawings in which:

- la figure 1 représente partiellement un panneau insonorisant pourvu de deux cavités selon une coupe verticale suivant l'axe des orifices, ledit panneau étant obtenu selon un premier mode de réalisation du procédé; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, montrant un panneau obtenu selon un deuxième mode de réalisation du procédé; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, montrant un panneau obtenu selon une variante du deuxième mode de réalisation du procédé; - la figure 4 est une vue de dessus d'une tôle de tablier de véhicule - Figure 1 partially shows a soundproofing panel provided with two cavities in a vertical section along the axis of the orifices, said panel being obtained according to a first embodiment of the method; - Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing a panel obtained according to a second embodiment of the method; - Figure 3 is a view similar to Figure 1, showing a panel obtained according to a variant of the second embodiment of the method; - Figure 4 is a top view of a sheet metal vehicle deck

automobile, sur laquelle est destinée à être fixé un panneau insonorisant. automobile, on which is intended to be fixed a soundproofing panel.

Le procédé selon l'invention est destiné à la réalisation d'un panneau insonorisant 1 comprenant une couche de matériau thermoplastique souple 2 formant la masse lourde et, associée à elle, une couche de mousse 3 faisant The method according to the invention is intended for producing a soundproofing panel 1 comprising a layer of flexible thermoplastic material 2 forming the heavy mass and, associated with it, a layer of foam 3 forming

office de ressort, par exemple de type polyuréthanne. spring office, for example of polyurethane type.

Dans un exemple particulier, la couche de matériau thermoplastique 2 est formée d'EPDM (éthylène propylène diène monomère), et comprend une charge minérale telle que du sulfate de baryum, du carbonate de calcium et/ou In a particular example, the layer of thermoplastic material 2 is formed of EPDM (ethylene propylene diene monomer), and comprises an inorganic filler such as barium sulphate, calcium carbonate and / or

de l'hydroxyde de baryum.barium hydroxide.

Les compositions respectives de ces composants peuvent être les suivantes: - entre environ 10 et 50% en poids d'EPDM; The respective compositions of these components can be as follows: - between approximately 10 and 50% by weight of EPDM;

- entre environ 90 et 50% en poids de charge minérale. - between approximately 90 and 50% by weight of mineral filler.

Ce type de matériau est particulièrement performant dans le cadre d'une This type of material is particularly effective in the context of a

utilisation comme isolant acoustique dans les ensembles masse-ressort. use as acoustic insulation in mass-spring assemblies.

Le procédé de réalisation d'un tel panneau 1 comprend les étapes successives The method for producing such a panel 1 comprises the successive steps

décrites à présent.described now.

Dans une première étape, un matériau thermoplastique est moulé par injection, de sorte à obtenir une couche 2 dudit matériau thermoplastique présentant au moins une cavité 4 pourvue d'un orifice 5 traversant ladite couche 2. A cet effet, on utilise un moule d'injection dont la cavité de moulage est de géométrie adaptée à la formation d'une ou de plusieurs cavités 4. Cette réalisation présente l'avantage de permettre la formation de cavités 4 pourvues d'orifices 5 directement à l'intérieur du moule, donc sans nécessiter d'opération de In a first step, a thermoplastic material is injection molded, so as to obtain a layer 2 of said thermoplastic material having at least one cavity 4 provided with an orifice 5 passing through said layer 2. For this purpose, a mold is used. injection whose mold cavity is of geometry adapted to the formation of one or more cavities 4. This embodiment has the advantage of allowing the formation of cavities 4 provided with orifices 5 directly inside the mold, therefore without require operation of

découpe ultérieure.subsequent cutting.

Lorsque cette couche de matériau thermoplastique 2 est formée, la deuxième étape du procédé consiste à la disposer dans un autre moule permettant de mettre en oeuvre la technique de moulage dite par injection- réaction (RIM) de la When this layer of thermoplastic material 2 is formed, the second step of the process consists in placing it in another mold making it possible to use the so-called injection-reaction (RIM) molding technique of

couche de mousse 3.foam layer 3.

Cette technique consiste typiquement en l'injection d'un mélange précurseur de mousse à l'intérieur du moule, puis en la formation et en l'expansion de la mousse par réaction entre les différents constituants du mélange. On réalise ainsi un surmoulage de la mousse 3 sur la couche de matériau thermoplastique 2. L'agencement du moule d'injection-réaction est tel que, lors de l'injection du mélange précurseur de mousse, la mousse 3 passe au travers d'un orifice 5 au niveau d'au moins une cavité 4 de sorte, lors de son expansion, à remplir au moins une partie du volume de la cavité 4 et à boucher ledit orifice 5. A cet effet, la ou les cavités 4 sont prévues du côté opposé à l'injection de la mousse This technique typically consists of injecting a precursor mixture of foam inside the mold, then forming and expanding the foam by reaction between the various constituents of the mixture. This produces an overmolding of the foam 3 on the layer of thermoplastic material 2. The arrangement of the injection-reaction mold is such that, during the injection of the foam precursor mixture, the foam 3 passes through an orifice 5 at at least one cavity 4 so, during its expansion, to fill at least part of the volume of the cavity 4 and to plug said orifice 5. For this purpose, the cavity or cavities 4 are provided on the side opposite the foam injection

3, par rapport au plan de la couche de matériau thermoplastique 2. 3, with respect to the plane of the layer of thermoplastic material 2.

Le panneau 1 est ensuite démoulé après expansion de la mousse 3. The panel 1 is then removed from the mold after expansion of the foam 3.

Ainsi, ce procédé permet d'obtenir, à partir du même moule d'injection, une couche de matériau thermoplastique 2 comprenant une ou plusieurs cavités 4, un nombre défini de ces cavités 4 pouvant ensuite être bouchées par de la Thus, this process makes it possible to obtain, from the same injection mold, a layer of thermoplastic material 2 comprising one or more cavities 4, a defined number of these cavities 4 which can then be plugged with

mousse 3 selon l'utilisation souhaitée pour le panneau insonorisant 1. foam 3 according to the desired use for the soundproofing panel 1.

A cet effet, selon un premier mode de réalisation, illustré par la figure 1, le To this end, according to a first embodiment, illustrated by FIG. 1, the

1o volume entier de la cavité 4 est rempli par de la mousse 3. 1o entire volume of the cavity 4 is filled with foam 3.

Selon un deuxième mode de réalisation, un élément 7 est disposé sur l'ouverture 6 d'au moins une cavité 4, préalablement à l'injection, de sorte à délimiter un volume interne dans la cavité 4. Dans ce cas, lors de son expansion, la mousse 3 vient remplir le volume interne et associer ledit élément au panneau insonorisant 1. L'adjonction de cet élément 7 a pour effet de According to a second embodiment, an element 7 is disposed on the opening 6 of at least one cavity 4, prior to injection, so as to delimit an internal volume in the cavity 4. In this case, during its expansion, the foam 3 fills the internal volume and associates said element with the soundproofing panel 1. The addition of this element 7 has the effect of

rigidifier la cavité 4, ce qui améliore sa portance. stiffen the cavity 4, which improves its lift.

Selon une première variante de ce mode de réalisation (figure 2), l'élément 7 disposé sur l'ouverture 6 est formé d'une plaque de matériau dont la géométrie est sensiblement analogue à celle de l'ouverture 6 de la cavité 4. Cette plaque peut être formée d'un matériau identique à celui formant la couche de matériau thermoplastique 2, ce qui permet de préserver au maximum les qualités According to a first variant of this embodiment (FIG. 2), the element 7 disposed on the opening 6 is formed from a plate of material whose geometry is substantially similar to that of the opening 6 of the cavity 4. This plate can be formed from a material identical to that forming the layer of thermoplastic material 2, which makes it possible to preserve the qualities as much as possible.

d'isolation acoustique du panneau 1. sound insulation of panel 1.

Selon une deuxième variante de ce mode de réalisation, représenté sur la figure 3, l'élément 7 est de géométrie sensiblement analogue à celle de la cavité 4, et est de dimensions agencées pour laisser un espace entre ledit élément 7 et la paroi interne 8 de la cavité 4. Ainsi, lors de l'expansion de la mousse 3, cet espace se remplit de mousse en assurant l'association de l'élément 7 au panneau insonorisant 1. Cet élément 7 peut être formé d'un polymère rigide tel que le polyéthylène expansé, le polypropylène expansé ou According to a second variant of this embodiment, shown in FIG. 3, the element 7 has a geometry substantially similar to that of the cavity 4, and is of dimensions arranged to leave a space between said element 7 and the internal wall 8 of the cavity 4. Thus, during the expansion of the foam 3, this space is filled with foam while ensuring the association of the element 7 with the sound-absorbing panel 1. This element 7 can be formed of a rigid polymer such as expanded polyethylene, expanded polypropylene or

le polyuréthanne.polyurethane.

Ce procédé permet donc d'obtenir notamment un panneau insonorisant 1 comprenant au moins deux cavités 4, le volume interne et l'orifice 5 d'au moins This process therefore makes it possible in particular to obtain a soundproofing panel 1 comprising at least two cavities 4, the internal volume and the orifice 5 of at least

une cavité 4 étant pourvus de mousse 3. a cavity 4 being provided with foam 3.

En particulier, selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 3, ce panneau 1 peut comprendre deux cavités 4 de géométrie analogue qui sont réparties symétriquement par rapport à un axe X du panneau 1, une cavité 4 In particular, according to the embodiments shown in Figures 1 to 3, this panel 1 can include two cavities 4 of similar geometry which are distributed symmetrically with respect to an axis X of the panel 1, a cavity 4

étant pourvue de mousse 3 et l'autre en étant exempte. being provided with foam 3 and the other being free.

Selon un exemple d'application du procédé décrit ci-dessus, le panneau insonorisant 1 peut en effet être destiné à être fixé à une tôle 9 de tablier de véhicule automobile, telle que celle représentée sur la figure 4. Cette tôle 9 est pourvue de deux orifices symétriques 10 pouvant chacun permettre le passage de la colonne de direction, de sorte à pouvoir être utilisable aussi bien sur des véhicules dont le volant est situé à droite que sur les véhicules dont le volant According to an example of application of the method described above, the soundproofing panel 1 may in fact be intended to be fixed to a sheet 9 of a motor vehicle apron, such as that shown in FIG. 4. This sheet 9 is provided with two symmetrical orifices 10 which can each allow the passage of the steering column, so that it can be used both on vehicles whose steering wheel is located on the right and on vehicles whose steering wheel

est situé à gauche.is located on the left.

Ainsi, le panneau insonorisant 1 correspondant comprend également deux cavités 4 qui sont munies d'orifices 5 destinés à être disposés en regard des orifices 10 de la tôle 9. L'une de ces cavités 4 est exempte de mousse, de sorte à laisser le passage libre, au travers de son orifice 5, pour la colonne de direction. L'autre cavité 4, qui n'a pas d'utilité dans l'application considérée, est pourvue de mousse 3 non seulement pour préserver les qualités acoustiques du panneau 1, en évitant toute fuite acoustique, mais également pour résister à l'enfoncement pouvant être provoqué par les pieds du passager du véhicule, en particulier lorsqu'un élément 7 est disposé sur l'ouverture 6 de cette cavité 4 Thus, the corresponding soundproofing panel 1 also comprises two cavities 4 which are provided with orifices 5 intended to be arranged opposite the orifices 10 of the sheet metal 9. One of these cavities 4 is devoid of foam, so as to leave the free passage, through its orifice 5, for the steering column. The other cavity 4, which has no utility in the application considered, is provided with foam 3 not only to preserve the acoustic qualities of the panel 1, by avoiding any acoustic leakage, but also to resist sinking. may be caused by the feet of the passenger of the vehicle, in particular when an element 7 is arranged on the opening 6 of this cavity 4

(figures 2 et 3).(Figures 2 and 3).

Ainsi, en fonction du côté de conduite du véhicule sur lequel le panneau insonorisant 1 est destiné à être disposé, la cavité 4 à pourvoir de mousse 3 est Thus, depending on the driving side of the vehicle on which the soundproofing panel 1 is intended to be placed, the cavity 4 to be provided with foam 3 is

sélectionnée de façon simple et peu onéreuse. selected in a simple and inexpensive way.

Claims

1. Method for producing a soundproofing panel (1) comprising a layer of flexible thermoplastic material (2) and, associated with it, a layer of foam (3), said method comprising the successive stages providing for: - injection molding a thermoplastic material so as to obtain a layer (2) of said thermoplastic material having at least one cavity (4) provided with an orifice (5) passing through said layer (2); - placing said layer of thermoplastic material (2) in a mold allowing injection and reaction molding (RIM) of the foam layer (3); - injecting a foam precursor mixture into the mold, said mold being arranged so that, at the level of at least one cavity (4), the foam (3) passes through the orifice (5) so, during its expansion, filling at least part of the volume of the cavity (4) and plugging said orifice (5);

- unmold the panel (1) after expansion of the foam (3).

2. Method according to claim 1 characterized in that, prior to injection, an element (7) is arranged on the opening (6) of at least one cavity (4) so as to delimit an internal volume in the cavity (4), the foam (3) coming, during its expansion, to fill the internal volume and

associate said element (7) with the soundproofing panel (1).

3. Method according to claim 2, characterized in that the element (7) is formed of a material plate, the geometry of which is substantially

similar to that of the opening (6) of the cavity (4).

4. Method according to claim 3, characterized in that the plate is formed of a material identical to that forming the layer of material

thermoplastic (2).

5. Method according to claim 2, characterized in that the element (7) is of geometry substantially similar to that of the cavity (4), with dimensions arranged to leave a space between said element (7) and the

internal wall (8) of said cavity (4).

6. Method according to claim 5, characterized in that the element (7) is formed of a polymer such as expanded polyethylene, polypropylene

expanded or polyurethane.

7. Soundproofing panel obtained by a process according to one of claims

1 to 6, characterized in that it comprises at least two cavities (4), the volume

internal and the orifice (5) of at least one cavity (4) being provided with foam (3).

8. Panel according to claim 7, characterized in that it comprises two cavities (4) of similar geometry which are distributed symmetrically with respect to an axis of the panel, a single cavity (4) being provided with foam (3).

9. Panel according to claim 7 or 8, characterized in that the layer of thermoplastic material (2) is loaded, and comprises: - between approximately 10 and 50% by weight of EPDM;

- between approximately 90 and 50% by weight of mineral filler.

1O.Application of a method according to one of claims 1 to 6 for the

production of a soundproofing panel (1) according to claim 8 or 9, said panel (1) being intended to be placed on the bulkhead of a passenger compartment of a motor vehicle by letting the steering column pass through the orifice ( 5) of one of the cavities (4), in which, depending on the side of

pipe, the cavity (4) to be filled with foam (3) is selected.