Brevet FR2812442A1 — publié le 20020201

La présente invention concerne un dispositif d'atténuation active des ondes sonores produites par une ligne d'échappement, du type comportant une enceinte de circulation des gaz d'échappement, un haut-parleur et des moyens de solidarisation du haut-parleur sur l'enceinte. De nos jours, il est connu, dans les véhicules automobiles dont la propulsion est assurée par un moteur thermique, de prévoir, sur la ligne d'échappement, un dispositif d'atténuation active des ondes sonores. Un tel dispositif comporte un haut-parleur monté dans une enceinte dans laquelle circulent les gaz d'échappement. Le haut-parleur est connecté à un circuit électronique de pilotage, ce dernier étant connecté à un capteur de bruit implanté sur la ligne d'échappement. Le circuit est adapté pour commander le haut-parleur afin qu'il engendre un anti-bruit permettant d'an- nuler sensiblement le bruit produit par la ligne d'échappement. Pour la fixation du haut-parleur sur l'enceinte dans laquelle circulent les gaz d'échappement, il est connu de prévoir, dans l'enceinte, une paroi transversale munie d'une ouverture dans laquelle est engagé le haut- parleur. Le haut-parleur est retenu contre la paroi par des vis traversant la couronne d'extrémité du haut-parleur à la périphérie de sa membrane mo- bile. Du fait de l'environnement agressif résultant de la circulation des gaz d'échappement, le haut-parleur se dégrade rapidement. Ainsi, il est souvent nécessaire de remplacer le haut-parleur, sans qu'il soit nécessaire de rem- placer l'enceinte dans laquelle le haut-parleur est installé. Pour remplacer le haut-parleur, il convient d'abord d'atteindre le hautparleur en démontant certaines parties de l'enceinte, puis de démonter le haut-parleur en retirant les vis de liaison. L'accès au haut-parleur est généralement très difficile et nécessite de démonter de nombreuses parties de l'enceinte, ce qui est malaisé et long, d'autant que l'enceinte n'est pas conçue pour être démontée. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'atténuation active des ondes sonores dans lequel le haut-parleur peut être remplacé facile- ment. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif d'atténuation active des ondes sonores produites par une ligne d'échappement, du type précité, caractérisé en ce que l'enceinte comporte une paroi munie d'une ouverture bordée à sa périphérie d'une surface d'appui pour le hautparleur, et en ce que les moyens de solidarisation comportent un caisson muni d'au moins une surface d'appui sur le haut-parleur et des moyens de sollicitation du caisson vers l'enceinte, le haut-parleur étant maintenu enserré entre l'en- ceinte et le caisson. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte I'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le caisson présente une première paroi munie d'un passage pour le haut-parleur, et le hautparleur est reçu au moins partiellement à l'intérieur du caisson; - la première paroi présente une surface d'appui sur le haut-parleur définie à la périphérie du passage; - le caisson comporte une deuxième paroi s'étendant en regard de la première paroi dans la région du passage délimité dans la première paroi, laquelle deuxième paroi présente une surface d'appui sur le haut-parleur; - la ou chaque surface d'appui sur le haut-parleur et la chaque sur- face correspondante du haut-parleur présentent des profils complémentaires assurant un accouplement essentiellement étanche entre le haut parleur et la ou chaque paroi du caisson; - le caisson présente au moins une surface d'appui sur l'enceinte; - le caisson comporte une unique surface d'appui sur l'enceinte; - il comporte une passage de mise en communication des espaces intérieurs du caisson et de l'enceinte; et - les moyens de sollicitation du caisson vers ladite enceinte compor- tent des mécanismes de serrage à grenouillère. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'atténuation ac- tive des ondes sonores selon l'invention; et - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la fi- gure 1. Le dispositif représenté sur la figure 1 est destiné à être implanté sur une ligne d'échappement d'un véhicule automobile à moteur thermique. Ce dispositif constitue le tronçon de sortie de la ligne d'échappement. Il comporte essentiellement une enceinte 10 de circulation des gaz d'échappement, un haut-parleur 12 de production d'un anti-bruit et un cais- son 14 sollicité vers l'enceinte 10 par des moyens de sollicitation 16, le haut- parleur 12 étant maintenu enserré entre l'enceinte 10 et le caisson 14. Le haut-parleur 12 est relié à un circuit d'excitation permettant au hautparleur de produire un anti-bruit. L'enceinte 10 présente une enveloppe 20, généralement cylindrique, obturée à chacune de ses extrémités par des parois 22 et 23. Un tube 24 traverse de part en part l'enceinte 10. 11 pénètre dans celle-ci au travers de la paroi d'extrémité 22 et ressort au travers de la paroi d'extrémité opposée 23. A l'intérieur du tube 24, dans la région o le tube traverse la paroi d'extrémité 22, est disposé un organe 26 favorisant un écoulement laminaire des gaz d'échappement. Cet organe 26 est formé, par exemple, par une structure en nid d'abeille, dont les surfaces planes s'étendent parallèlement à l'axe du tube. Les gaz d'échappement circulent dans le tube de la paroi 22 vers la paroi 23. A l'extérieur de l'enceinte 10, le tube 24 est entouré, au-delà de la pa- roi d'extrémité 23, par une canule 28 définissant l'extrémité de sortie de la ligne d'échappement. L'intérieur de la canule 28 communique avec l'intérieur de l'enceinte 10. Le tronçon de tube 24 entouré par la canule 28 est muni de fentes 30, permettant que l'espace délimité par la canule forme une chambre d'atté- nuation des ondes sonores par superposition du bruit de la ligne d'échap- pement et de l'anti-bruit engendré par le haut-parleur 12. Un capteur de bruit 32 est piqué sur la canule 28. Il est relié au circuit d'excitation du haut-parleur. L'enceinte 10 présente une face principale 34 essentiellement plane sur laquelle est rapporté le caisson 14. Une ouverture 36 est délimitée sur cette face en regard du haut-parleur 12. Une seconde ouverture 38 est prévue sur la face 34. Cette seconde ouverture 38 permet une mise en communication de l'espace intérieur de l'enceinte 10 et de l'espace intérieur du caisson 14. A la périphérie de l'ouverture 36, est définie une surface 40 permet- tant l'appui de la couronne formée par l'extrémité élargie du saladier du haut- parleur. Comme connu en soi, le haut-parleur 14 comporte un saladier exté- rieur 42 localement ajouré présentant une face avant annulaire 44 mainte- nue contre la surface d'appui 40. A l'intérieur du saladier est disposée une membrane rigide 46 déformable en piston sous la commande d'un ensemble électromagnétique 48 comportant une bobine reliée au circuit d'excitation. Le caisson 14 présente une forme généralement parallélépipédique. Il comporte une première paroi 50 s'étendant en regard de la face 34 de l'en- ceinte 10. Parallèlement à cette première paroi 50 s'étend une deuxième paroi 52, généralement parallèle. La première paroi 50 comporte un passage 54 pour le haut-parleur 12. Ainsi, le haut-parleur 12, et notamment son saladier 44 est essentielle- ment reçu à l'intérieur du caisson 14. Le passage 54 est bordé, à sa périphé- rie, par une surface annulaire 56 destinée à l'appui sur le saladier 42 du haut-parleur, afin de maintenir le haut-parleur plaqué contre la face princi- pale 34 de l'enceinte. A cet effet, le saladier du haut-parleur, de forme généralement tron- conique, présente un méplat annulaire 58 formant une surface d'appui com- plémentaire adaptée pour coopérer avec la surface d'appui 56. Les surfaces 56 et 58 ont des profils complémentaires, de sorte que, lorsque ces surfaces sont en contact, elles définissent une jonction essentiellement étanche. En regard du passage 54, la deuxième paroi 52 du caisson présente une région 60 déformée vers l'intérieur du caisson 14. Dans cette région, la paroi 52 présente un passage 62 pour la partie arrière du haut-parleur 12. Ce passage définit à sa périphérie une surface d'appui 64 pour le saladier 42 du haut-parleur. Cette surface d'appui est adaptée pour solliciter le haut- parleur vers la surface 34 de l'enceinte. A cet effet, le saladier du haut- parleur présente un second méplat annulaire 66 adapté pour coopérer avec la surface d'appui 62. Ces deux surfaces définissent entre elles une jonction essentiellement étanche, leurs profils étant complémentaires. Le tronçon généralement tronconique du saladier du haut-parleur, défini entre les deux méplats 58 et 66 est muni d'ouvertures, permettant ain- si une mise en communication de la membrane 46 et de l'intérieur du cais- son 14. En revanche, les extrémités avant et arrière du saladier générale- ment tronconique du haut-parleur, définies de part et d'autre de méplats 58, 66 sont formées par des surfaces pleines. Par ailleurs, la paroi 50 du caisson présente un bombage extérieur 70 dans sa région située en regard du passage 38. Ce bombage 70 est muni d'une ouverture 72 alignée avec l'ouverture 38 ménagée dans la paroi de I'enceinte 10. Le pourtour de l'ouverture 72 forme une surface annulaire 74 d'appui du caisson 14 sur la face 34 de l'enceinte 10. Cette surface d'appui est l'unique surface d'appui directe du caisson 14 sur l'enceinte 10. Avantageusement, et comme illustré aux figures, les moyens 16 de sollicitation du caisson 14 contre la face principale 34 du silencieux 10 sont formés par quatre mécanismes à grenouillère répartis à la périphérie de l'enceinte et du caisson. Ces mécanismes comportent des crochets 80 arti- culés par l'intermédiaire de bielles sur les parois latérales du caisson 14. Les extrémités recourbées de ces crochets sont reçues dans des évidements complémentaires formés par des déformations ménagées dans l'enveloppe de l'enceinte 10. Le dispositif d'atténuation des ondes sonores fonctionne de la ma- nière suivante. Sous la commande du circuit d'excitation et en fonction du bruit mesu- ré par le capteur 32, le haut-parleur 12 émet, à l'intérieur de l'enceinte 10, un anti-bruit qui se combine au bruit propre de la ligne d'échappement, ceci à l'intérieur de la canule 28. Le bruit et l'anti-bruit s'annulant ainsi pour l'essen- tiel, le bruit émis par la ligne d'échappement se trouve atténué. La présence d'un passage établi entre les ouvertures 38 et 72 assu- rent la mise en communication de l'espace intérieur de l'enceinte 10 et de l'espace intérieur du caisson 14. Les caractéristiques de ce passage (dia- mètre, longueur) et du caisson 14 sont choisies pour que leur fréquence soit accordée sur la fréquence de résonance du haut-parleur. Dans le dispositif décrit ici, le haut-parleur 12 est maintenu pressé contre la surface 34 du silencieux par le caisson 14, lui-même sollicité par les moyens 16. Ainsi, le haut-parleur 12 est immobilisé en regard de l'ouverture 36 du fait de l'appui du caisson 14 par l'intermédiaire des surfaces 56 et 64, le haut-parleur étant, en réaction, appuyé sur la surface périphérique 40 de l'enceinte. Dans un tel dispositif, le remplacement du haut-parleur, initialement enserré entre l'enceinte 10 et le caisson 14, est très simple puisqu'il suffit de libérer manuellement les moyens de sollicitation 16 et de saisir le haut- parleur qui n'est solidarisé directement ni à l'enceinte 10 ni au caisson 14. Après retrait du haut-parleur endommagé, un nouveau haut-parleur peut être engagé au travers des passages 54 et 62 du caisson 14. Le cais- son 14 est ensuite remis en place contre l'enceinte 10 et les moyens 16 de sollicitation sont à nouveau verrouillés. Dans le mode de réalisation décrit ici, les moyens de sollicitation 16 sont formés par des mécanismes à grenouillère. Toutefois, ceux-ci pour- raient être remplacés par des boulons ou tout autre moyen de vissage. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores produites par une ligne d'échappement comportant une enceinte (10) de circulation des gaz d'échappement, un haut-parleur (12) et des moyens de solidarisation du haut-parleur (12) sur l'enceinte (10), caractérisé en ce que l'enceinte (10) comporte une paroi (34) munie d'une ouverture (36) bordée à sa périphérie d'une surface (40) d'appui pour le haut-parleur (12), et en ce que les moyens de solidarisation comportent un caisson (14) muni d'au moins une surface (56, 64) d'appui sur le haut-parleur (12) et des moyens (16) de sollicitation du caisson (14) vers l'enceinte (10), le haut-parleur (12) étant maintenu en- serré entre l'enceinte (10) et le caisson (14). 2.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le caisson (14) présente une première paroi (50) munie d'un passage (54) pour le haut-parleur (12), et en ce que le haut- parleur (12) est reçu au moins partiellement à l'intérieur du caisson (14) . 3.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que la première paroi (50) présente une surface (56) d'appui sur le haut-parleur (12) définie à la périphérie du passage (54). 4.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon la revendi- cation 2 ou 3, caractérisé en ce que le caisson (14) comporte une deuxième paroi (52) s'étendant en regard de la première paroi (50) dans la région du passage (54) délimité dans la première paroi (50), laquelle deuxième paroi (52) présente une surface d'appui (64) sur le haut-parleur (12). 5.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon la revendi- cation 3 ou 4, caractérisé en ce que la ou chaque surface d'appui (56, 64) sur le haut-parleur (12) et la chaque surface correspondante (58, 66) du haut-parleur (12) présentent des profils complémentaires assurant un ac- couplement essentiellement étanche entre le haut parleur (12) et la ou cha- que paroi (50, 52) du caisson (14). 6.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le caisson (14) présente au moins une surface d'appui (74) sur l'enceinte (10). 7.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon la revendi- cation 6, caractérisé en ce que le caisson (14) comporte une unique surface (74) d'appui sur l'enceinte (10). 8.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une passage (38, 72) de mise en communication des espaces intérieurs du caisson (14) et de l'enceinte (10). 9.- Dispositif d'atténuation active des ondes sonores selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation du caisson (14) vers ladite enceinte (10) comportent des mé- canismes (16) de serrage à grenouillère.