ES2246525T3 - Acristalamiento fijo de proteccion acustica mejorada en contacto con una junta periferica. - Google Patents
Acristalamiento fijo de proteccion acustica mejorada en contacto con una junta periferica.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA LUNA (2) FIJA DE PROTECCION ACUSTICA MEJORADA PARA VEHICULO Y PARTICULARMENTE PARA VEHICULO AUTOMOVIL, EN CONTACTO CON UNA JUNTA PERIFERICA (3). SEGUN LA INVENCION, DICHA LUNA ESTA DESPROVISTA AL MENOS DEL O DE LOS MODOS DE RADIACION QUE ESTAN ACOPLADOS CON UNO O VARIOS MODOS DE CAVIDAD DEL HABITACULO DEL VEHICULO CUANDO DICHA LUNA ESTA EXCITADA POR UN CAMPO ACUSTICO, MEDIANTE UNA MODIFICACION LOCAL DE LA UNION LUNA/HABITACULO EN LA JUNTA PERIFERICA.
Description
Acristalamiento fijo de protección acústica
mejorada en contacto con una junta periférica.
El invento se refiere a un acristalamiento fijo
de protección acústica mejorada para vehículo y en particular para
vehículo automóvil, en contacto con una junta periférica.
Se conoce por ejemplo por el documento FR
2.525.677 un acristalamiento que coopera con una junta en un
habitáculo de vehículo, siendo el acristalamiento laminar con un
espesor reducido para uno de los vidrios y su composición en
láminas, a fin de que sólo el canto del otro vidrio coopere con la
junta.
Entre todas las cualidades que concurren al
confort en los medios de transporte modernos como los trenes y los
automóviles, el silencio resulta determinante. En efecto, las otras
fuentes de molestias de origen mecánico, térmico, de visibilidad,
etc., han sido poco a poco controladas. Pero la mejora del confort
acústico presenta nuevas dificultades. Los ruidos de origen
aerodinámico, es decir creados por el rozamiento del aire sobre el
vehículo en desplazamiento, han podido, al menos en parte, ser
tratados en su fuente. Es decir que para economizar la energía, las
formas han sido modificadas, se ha mejorado la penetración en el
aire y disminuido las turbulencias que son a su vez fuente de
ruidos. Entre las paredes de un vehículo que separan la fuente de
ruido aerodinámico exterior del espacio interior donde se encuentra
el pasajero, los acristalamientos son evidentemente los más
difíciles de tratar. No se pueden utilizar absorbentes pastosos o
fibras reservadas a las paredes opacas y por razones de peso, los
espesores no pueden ser aumentados de manera considerable. La
patente europea EP-B1-0.387.148
propone acristalamientos que realizan un buen aislamiento contra los
ruidos de origen aerodinámico sin que su peso y/o sus espesores sean
aumentados demasiado. La patente propone así un acristalamiento
laminar o compuesto de varias láminas cuya parte intermedia posee
buenas propiedades de amortiguación.
Sin embargo los propios ruidos como los ruidos de
motor, ruido de rodamiento o de suspensión deben ser tratados con la
misma ocasión. Esto ruidos han sido ya tratados en su origen o, en
parte, en el curso de su propagación, ya sea aérea (pavimento
absorbente en particular) o en los sólidos (piezas de unión de
elastómero por ejemplo).
Por el contrario, el tratamiento de los
acristalamientos contra los ruidos que tienen su origen en el propio
vehículo, es decir los ruidos transmitidos ya sea por vía aérea, ya
sea por intermedio de los sólidos, es más difícil de realizar y no
ha sido aún controlado completamente a la hora actual. Los
acristalamientos constituyen una superficie importante de la
habitáculo del vehículo y por tanto en consecuencia, una superficie
de radiación importante. Se revela que el empleo de piezas de unión
adaptadas es insuficiente para evitar la propagación del ruido por
vibración de los acristalamientos y que en particular a ciertas
velocidades de rotación del motor, un zumbido perceptible por el
pasajero aparece y causa así una fuente de molestias. En efecto, la
rotación del motor entraña una creación de vibraciones que se
transmiten a los acristalamientos ya sea por vía aérea, ya sea por
vía de sólidos.
Los principales parámetros que influyen en el
comportamiento vibro-acústico de los
acristalamientos en este dominio residen en la forma del
acristalamiento, en la estructura del acristalamiento, en la unión
acristalamiento/habitáculo, en la fuente excitadora, en el modo de
propagación. Así para un vehículo dado, los parámetros de acción
para mejorar el comportamiento de los paneles radiantes que
constituyen los acristalamientos residen en la estructura del
acristalamiento así como en el enlace
acristalamiento/habitáculo.
Numerosos esfuerzos han sido realizados en la
estructura del acristalamiento a fin de mejorar el efecto de
debilitamiento sonoro en el interior del habitáculo. Se pueden citar
de manera general, la realización de acristalamientos de varias
hojas cuyo interpuesto posee propiedades originales que confieren a
los acristalamientos una buena protección contra los ruidos
aerodinámicos y/o los ruidos de origen aéreo y/o los ruidos de
origen de sólidos así como la realización de acristalamientos
múltiples. Por el contrario, la utilización de tales
acristalamientos sobre el conjunto de un vehículo aumenta
considerablemente el coste del vehículo.
El invento tiene por objetivo proporcionar un
acristalamiento fijo en contacto con una junta periférica para
vehículo y en particular para vehículo automóvil que presenta una
buena protección acústica frente a ruidos, en particular ruidos de
origen aéreo y/o los ruidos de origen sólido y ello sin aumentar en
consecuencia considerablemente el coste del vehículo.
Este propósito es alcanzado según el invento por
un acristalamiento fijo en contacto con una junta periférica para
vehículo y en particular para vehículo automóvil, estando
desprovisto dicho acristalamiento al menos del o de los modos de
radiación que son acoplados con uno o varios modos de cavidad del
habitáculo del vehículo cuando dicho acristalamiento es excitado por
un campo acústico. Se entiende por campo acústico el conjunto de las
vibraciones creadas por la propagación aérea y de sólidos de los
ruidos. La estructura del acristalamiento no está limitada a los
acristalamientos monolíticos, cualesquiera tipos de acristalamientos
en hojas y de acristalamientos múltiples entran también en el marco
del invento, igualmente la forma del acristalamiento no es un
parámetro limitativo del invento, cualesquiera formas posibles para
un acristalamiento fijo destinado un vehículo entran en el marco del
invento.
El acristalamiento fijo según el invento permite
gracias a la eliminación de los modos de radiación que se acoplan
con modos de cavidad del habitáculo del vehículo disminuir el efecto
de zumbido perceptible por el pasajero a ciertas velocidades de
rotación del motor. En efecto, a ciertas frecuencias de vibraciones
del motor, es decir a ciertas velocidades de rotación del motor, los
acristalamientos y el habitáculo del vehículo tienen cada uno modos
de radiación y de cavidad cuyo acoplamiento amplifica el zumbido
emitido por la radiación de los ruidos que provienen como
consecuencia del motor por los acristalamientos. Así, eliminando
estos modos de radiación, se elimina el efecto amplificado de
zumbido y se aumenta al confort acústico de pasajero.
Se conoce por otra parte de acuerdo con la
solicitud de patente JP-A-09202269
un método para reducir los ruidos transmitidos a través de un
acristalamiento. Se trata justo de eliminar los modo de radiación
impares, lo que es por ejemplo realizado actuando sobre el suelo del
vehículo.
Un análisis modal del habitáculo del vehículo
permite determinar la frecuencia en la que aparece el efecto de
zumbido causado por el acoplamiento de un modo de radiación de un
acristalamiento del vehículo con un modo de cavidad del
habitáculo.
Para ello, se efectúa una subida del régimen
motor del vehículo y se toma la curva de los modos de cavidad del
volumen del habitáculo. La frecuencia llamada "perjudicial"
aparece entonces por la formación de un pico importante con una
precisión del orden de
\pm 5%. Gracias al acristalamiento fijo según el invento, es entonces posible eliminar este modo de radiación llamado "perjudicial".
\pm 5%. Gracias al acristalamiento fijo según el invento, es entonces posible eliminar este modo de radiación llamado "perjudicial".
Según una variante del invento, el
acristalamiento fijo está desprovisto el menos del primer modo impar
de radiación. Por modo impar, se define el número de zonas de
radiación y viceversa, por modo par, se define el número par de
zonas de radiación. Así por primer modo impar, se define una única
zona de radiación. De esta manera, cuando dicho acristalamiento
según el invento es excitado por un campo acústico, posee al menos
dos zonas de radiación.
El acristalamiento fijo según el invento permite
gracias a la eliminación del primer modo impar de radiación
disminuir la radiación de dicho acristalamiento. En efecto, el
primer modo impar es el modo más radiante por el hecho de su única
zona de radiación. Así eliminando este modo de radiación, se
disminuye la radiación global del acristalamiento por la presencia
de al menos dos zonas de radiación.
Según una variante preferida del invento, el
acristalamiento fijo está desprovisto de la totalidad de los modos
impar de radiación cuando éste es excitado por un campo acústico. De
esta manera, cuando dicho acristalamiento es excitado por un campo
acústico, posee un número par de zonas de radiación, es decir zonas
de radiación en oposición de fase.
El acristalamiento fijo según el invento permite
gracias a la zona de radiación en oposición de fase disminuir la
radiación global de dicho acristalamiento. En efecto el desfase de
las zonas permite obtener un efecto de compensación de estas zonas
unas sobre las otras. De manera imaginada, cuando una zona tira en
un sentido, la otra zona va a empujar en sentido inverso, así el
efecto vibratorio de la suma de estas zonas tiende hacia un efecto
nulo y la radiación activa es disminuida fuertemente. Disminuyendo
la radiación, se disminuye la transmisión de los ruidos y se mejora
en consecuencia el confort acústico en el interior del
habitáculo.
Según una realización preferida del
acristalamiento fijo según el invento, el desplazamiento de dicho
acristalamiento en la junta periférica está localmente disminuido.
Los inventores han sabido poner en evidencia que modificando
localmente la unión acristalamientos fijo/habitáculo al nivel de la
junta periférica, se realiza una modificación de la radiación del
acristalamiento y en particular, se puede realizar una disminución
de la radiación. Así la disminución del desplazamiento del
acristalamiento en la junta periférica únicamente sobre una parte
limitada de la periferia del acristalamiento permite realizar un
acristalamiento desprovisto al menos del primer modo impar de
radiación cuando éste es excitado por un campo acústico.
Para cada tipo de acristalamiento bien definido,
es necesario determinar la o las zonas del acristalamiento cuyo
desplazamiento en la junta periférica va a ser disminuido. Para
ello, se efectúa una serie de medidas según las cuales se desplaza
una o varias cuñas a lo largo de la periferia del acristalamiento
espaciando entre la junta periférica y el borde del acristalamiento,
siendo el desplazamiento regulado según un paso de 5 cm y se toma
para cada posición de las cuñas los modos de radiación del
acristalamiento a partir de un análisis modal. Así, las curvas
obtenidas permiten determinar para qué posiciones de las cuñas,
dicho acristalamiento está desprovisto de los modos de radiación
llamados "perjudiciales" cuando éste es excitado por un campo
acústico.
Según una variante del invento, el
acristalamiento fijo posee al menos un punto de velado al nivel de
su contacto con la junta periférica. Se entiende por punto de
velado, una deformación puntual del acristalamiento. Esta
deformación puntual permite aumentar localmente el mantenimiento del
acristalamiento en la junta periférica aplastando ésta, por tanto en
consecuencia disminuyendo localmente su posibilidad de
desplazamiento.
Según otra variante del invento, el
acristalamiento fijo presenta al menos un
sobre-espesor al nivel de su contacto con la junta
periférica. Este sobre-espesor del acristalamiento
puede ser realizado por cualesquiera medios conocidos del experto en
la técnica, tales como, por ejemplo con ayuda de una pastilla que se
viene a pegar sobre el borde de la acristalamiento, o con ayuda de
un trozo de perfil que se posiciona sobre el borde del
acristalamiento, por ejemplo, por encapsulado o por extrusión, o aun
con ayuda de un marco periférico del acristalamiento cuyo espesor
varía sobre su longitud. Cualquier otro medio que tenga por
propósito realizar un sobre-espesor del
acristalamiento al nivel de su contacto con la junta periférica
entra en el marco del invento. La función de éste
sobre-espesor local es idéntica a la del punto de
velado.
Según otra variante del invento, la junta
periférica posea al menos un clip o gancho que viene a contacto con
el acristalamiento fijo. Por clip o gancho, se entiende cualquier
elemento que pueda ser integrado en una junta y que ejerza una
fuerza de compresión sobre el acristalamiento superior a la de la
junta. Así, gracias a estos elementos, se aumenta localmente el
mantenimiento del acristalamiento en la junta periférica. La
integración de tales elementos en la junta periférica puede ser
realizada por cualesquiera medios conocidos del experto en la
técnica.
Según otra variante del invento, la junta
periférica es obligada o constreñida sobre al menos una parte de su
longitud. Se entiende por obligar o constreñir, el hecho de
modificar la junta en al menos una parte de su longitud de manera
que su contacto con el acristalamiento sea modificado, así el
desplazamiento del acristalamiento en la junta no es idéntico en
toda la longitud de la junta. De preferencia, se entiende por
obligar o constreñir el hecho de aumentar localmente las fuerzas de
presión ejercidas por la junta periférica sobre el borde del
acristalamiento y así aumentar y localmente el mantenimiento del
acristalamiento en la junta.
El invento se refiere igualmente a una junta
periférica destinada a recibir un acristalamiento fijo de protección
acústica mejorada para vehículo y en particular para vehículo
automóvil. Según el invento, esta junta periférica es tal que
disminuye localmente el desplazamiento del acristalamiento fijo en
contacto con él. Una disminución local del desplazamiento del
acristalamiento fijo en la junta permite disminuir la radiación de
dicho acristalamiento gracias a la supresión al menos del primer
modo impar de radiación.
Según una variante del invento, la junta
periférica presenta una rigidez diferenciada. De esta manera, el
desplazamiento del acristalamiento fijo en la junta no es idéntico
en toda la longitud de esta junta y la radiación del acristalamiento
es modificada.
Según otra variante del invento, un clip o gancho
es fijado sobre la junta periférica y está en contacto con el
acristalamiento cuando éste es colocado en la junta. El clip o
gancho ejerce entonces una presión sobre el acristalamiento fijo y
disminuye así de manera puntual el desplazamiento de dicho
acristalamiento.
El acristalamiento fijo según el invento presenta
una buena protección acústica frente a ruidos y en particular ruidos
de origen aéreo y de origen de sólidos. El acristalamiento fijo
según el invento así como la junta periférica según el invento
permite mejorar sensiblemente el efecto de debilitamiento sonoro del
acristalamiento y por tanto el confort en el vehículo, lo que, es
bien conocido, aumenta la capacidad de concentración del conductor y
disminuye su fatiga. Así que éste acristalamiento fijo y esta junta
periférica actúan favorablemente sobre la seguridad en general.
La descripción y las figuras permiten comprender
el funcionamiento del invento y extraer todas sus ventajas.
Entre las figuras:
La fig. 1 representa la radiación de un cristal
lateral fijo clásico de vehículo;
La fig. 2 representa la radiación de un cristal
lateral fijo según el invento;
La fig. 3 representa el borde de un
acristalamiento de un cristal lateral fijo según el invento;
La fig. 4 representa el borde de un
acristalamiento de otro cristal lateral fijo según el invento.
La fig. 5 representa el borde de un
acristalamiento de un cristal lateral fijo en contacto con una junta
periférica según el invento.
Las figs. 1 y 2 representan respectivamente un
cristal lateral fijo 1 y 2 de vehículo constituidos los dos, por
ejemplo, por un acristalamiento monolítico templado de 3 mm de
espesor a base de vidrio de
silicato-sodo-cálcico, en contacto
con una junta periférica 3, siendo este cristal excitado por un
campo acústico. Las dos figuras permiten comprender la mejora
acústica aportada por el invento.
En la fig. 1, el cristal lateral fijo 1 en
contacto con la junta periférica 3 muestra la radiación de un
cristal fijo clásico. Se entiende por cristal clásico, un cristal
que se encuentra de manera general sobre los vehículos actuales y
que no es conforme al invento. El cristal lateral fijo 1 excitado
por un campo acústico presenta una sola zona de radiación 4. Esta
zona 4 está representada por varias curvas cerradas que se encajan
unas en otras. Esta representación es equivalente a la de curvas de
niveles, correspondientes aquí los diferentes niveles a los
desplazamientos debidos a las vibraciones del acristalamiento. El
signo "+" representa la fase positiva de la radiación y el
signo "-" en la figura siguiente representa la fase negativa.
De esta manera, se representan con los signos "+" y "-"
las zonas en oposición de fase.
La fig. 1 muestra, gracias a la zona de radiación
4, que toda la superficie del acristalamiento irradia en fase, en
efecto toda la superficie se desplaza de la misma manera. Así la
radiación activa del acristalamiento engloba la totalidad de la
superficie del acristalamiento.
En la fig. 2, el cristal lateral fijo 2 en
contacto con la junta periférica 3, muestra la radiación de un
cristal fijo según el invento. Se observan aquí dos zonas de
radiación 5 y 6 en oposición de fase que reemplazan a la zona de
radiación 4. Al representar las curvas el desplazamiento, se
comprende por tanto que cuando la zona 5 se desplaza en un sentido,
la zona 6 se desplaza en el sentido inverso. Así un efecto de
compensación aparece y la radiación activa es muy disminuida con
relación a la de la fig. 1. Gracias a esta disminución de la
radiación activa, se disminuye la transmisión de los ruidos, y por
tanto se mejora el efecto de debilitamiento sonoro en el interior
del habitáculo del vehículo.
Las representaciones de las figs. 1 y 2 no están
dadas más que a título de explicativo y no representan por tanto
ningún valor de medidas particulares. En efecto, las presentaciones
de medidas no tendrían ningún interés para la descripción pues tales
medidas son particulares en cada tipo de vehículo y en cada
acristalamiento fijo de estos vehículos.
Las figs. 3 y 4 representan el borde (7; 8) de un
acristalamiento monolítico (9; 10) de un cristal lateral fijo 2
según el invento, viniendo dicho borde (7; 8) a contacto con una
junta periférica aquí no representada.
Según la representación de la fig. 3, el borde 7
del acristalamiento 9 presenta un punto de velado 11, es decir una
deformación local del perfil o forma del acristalamiento. Tal punto
de velado 11, puede ser obtenido, por ejemplo, con ayuda de una
forma de prensado durante la formación del acristalamiento, o aún
con ayuda de un soplado diferencial sobre esta zona durante la
formación o el templado de dicho acristalamiento. La zona de velado
11 presenta, de preferencia, un espesor del orden del milímetro. De
esta manera cuando el acristalamiento 9 está en contacto con la
junta periférica, el mantenimiento del acristalamiento 9 en la junta
periférica, es localmente aumentado gracias al punto de velado 11
que disminuye localmente el desplazamiento del acristalamiento 9 en
la junta periférica.
Según la representación de la fig. 4, el borde 8
del acristalamientos 10 presentar un sobre-espesor
local 12. Tal sobre-espesor 12 puede ser obtenido,
por ejemplo, pegando una pastilla de plástico, o aún serigrafiando
una pastilla de esmalte sobre dicho acristalamiento. Estas pastillas
12 presentan, de preferencia, la dimensiones de 5 mm x 10 mm x 1 mm.
De esta manera, como para el punto de velado 11, el desplazamiento
de acristalamiento 10 en la junta periférica es localmente
disminuido.
La fig. 5 representa el borde 13 de un
acristalamiento monolítico 14 de un vidrio lateral fijo, en contacto
con una junta periférica 15 cuya rigidez es puntualmente modificada
a fin de disminuir el desplazamiento lateral del cristal lateral
fijo en contacto con esta junta periférica 15. La junta periférica
15 está realizada a partir de una junta periférica estándar
sobremoldeada que se encuentra de manera habitual sobre los
cristales fijos de vehículos.
Según la representación de la fig. 5, la junta
periférica 15 presenta un inserto 16 embebido en su espesor. Tal
inserto 16 presenta una dureza shore más importante que la de la
junta periférica 15 y es por ejemplo, de metal o de plástico. Según
la representación, está integrado en la junta 15 de manera que
aflora en el borde del acristalamiento o completamente embebido en
el espesor de la junta 15. La realización de tal junta 15 que
comprende un inserto 16 no presenta ninguna dificultad para el
experto en la técnica: el inserto es, previamente a la inyección de
material, posicionado en el interior del molde o sobre el borde del
acristalamiento de manera que quede en su sitio durante la inyección
de la materia, luego queda embebido en la materia endurecida durante
la apertura del molde. La junta así obtenida permite entonces
disminuir el desplazamiento lateral del vidrio al nivel del inserto
16.
El invento tal como se ha reivindicado no se
limita a estos tipo de realización, es aplicable a todos los tipos
de acristalamiento fijo y en contacto con una junta periférica y
permite disminuir al menos uno o varios modos de radiación que están
acoplados con uno o varios modos de cavidad del habitáculo del
vehículo cuando dicho acristalamiento es excitado por un campo
acústico.
La ventajas presentadas por el acristalamiento
según el invento son manifiestas: la protección acústica es
sensiblemente mejorada sin que sea necesario modificar la estructura
de todas las superficies acristaladas del vehículo, y por tanto en
consecuencia a menor coste.
Claims (10)
1. Un habitáculo de vehículo, en particular de
vehículo automóvil, que comprende un acristalamiento fijo (9, 14) de
protección acústica mejorada y una junta periférica (15) que asegura
la unión acristalamiento/habitáculo del vehículo,
caracterizado porque comprende medios que modifican
localmente la unión acristalamiento/habitáculo al nivel de la junta
de manera que disminuya el desplazamiento del acristalamiento en la
junta periférica sobre una parte limitada de la periferia del
acristalamiento.
2. Un habitáculo de vehículo según la
reivindicación 1ª, caracterizado porque el acristalamiento
(9) posee al menos un punto de velado (11) al nivel de su contacto
con la junta periférica.
3. Un habitáculo de vehículo según la
reivindicación 1ª, caracterizado porque el acristalamiento
(9) presenta al menos un sobre-espesor (12) al nivel
de su contacto con la junta periférica.
4. Un habitáculo de vehículo según la
reivindicación 1ª, caracterizado porque la junta periférica
posee al menos un clip o gancho que viene a contacto con el
acristalamiento.
5. Un habitáculo de vehículo según la
reivindicación 1ª, caracterizado porque la junta periférica
(15) está modificada en al menos una parte de su longitud de manera
que aumente localmente las fuerzas de presión ejercidas por la junta
periférica sobre el borde (13) del acristalamiento.
6. Un método de protección acústica en un
habitáculo de vehículo, en particular de vehículo automóvil, que
comprende un acristalamiento fijo (9, 14) de protección acústica
mejorada y una junta periférica (15) que asegura la unión
acristalamiento/habitáculo del vehículo, caracterizado porque
consiste en modificar localmente la unión acristalamiento/habitáculo
al nivel de la junta de manera que disminuya el desplazamiento del
acristalamiento en la junta periférica sobre una parte limitada de
la periferia del acristalamiento.
7. Un método según la reivindicación 6ª,
caracterizado porque se deforma localmente el perfil o forma
del acristalamiento de manera que el acristalamiento (9) presenta un
punto de velado (11) en su borde (7).
8. Un método según la reivindicación 6ª,
caracterizado porque se realiza un
sobre-espesor (12) sobre el acristalamiento al nivel
de su contacto con la junta periférica.
9. Un método según la reivindicación 6ª,
caracterizado porque se fija un clip o gancho sobre la junta
periférica, en contacto con el acristalamiento cuanto éste está
colocado en la junta.
10. Un método según la reivindicación 6ª,
caracterizado porque se integra un elemento en la junta
periférica (13) de manera que ejerza una fuerza de compresión sobre
el acristalamiento (14) superior a la de la junta.
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