Brevet FR2864199A1 — publié le 20050624

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des conduits et tuyaux de circulation de fluide gazeux, en particulier ceux faisant partie des équipements et des pièces de véhicules à moteur à combustion interne, et a pour objet un conduit ou tuyau du type précité comprenant des atténuateurs acoustiques intégrés et son procédé de fabrication. On connaît déjà de nombreuses constructions de conduits ou de tuyaux de circulation de fluide comprenant des atténuateurs acoustiques destinés à réduire les bruits et sons véhiculés par lesdits fluides ou résultant de l'écoulement de ces derniers. Les demandes de brevets français n 01 00191 du 8 janvier 2001 et n 02 07303 du 13 juin 2002 au nom de la déposante montrent des exemples de tels ensembles conduit / atténuateurs. Il existe toutefois une demande constante pour des ensembles du type précité présentant des performances d'atténuation plus importantes et un encombrement plus réduit, notamment lorsqu'ils sont destinés à être montés dans le volume sous capot d'un véhicule automobile. En outre, un tel ensemble conduit / atténuateurs devrait être aisé et peu coûteux à fabriquer et présenter une grande résistance aux vibrations et aux chocs. La présente invention a notamment pour but de répondre à la 20 demande précitée. A cet effet, l'invention a pour objet un conduit ou tuyau de circulation de fluide gazeux pourvu d'un arrangement d'atténuateurs acoustiques, s'étendant latéralement au niveau d'un segment intermédiaire dudit conduit ou tuyau et débouchant dans le volume intérieur dudit segment, caractérisé en ce que ledit arrangement comprend un silencieux multitrous et deux atténuateurs quart d'onde, ces derniers étant disposés de manière à être couplés acoustiquement audit silencieux, en ce que ledit segment intermédiaire présente une structure sensiblement rectiligne avec un axe de circulation central ou axe médian et en ce que le silencieux multitrous, d'une part, et les deux atténuateurs quart d'onde, d'autre part, sont situés de part et d'autre dudit axe médian dudit segment, de manière à former ensemble avec ce silencieux et ces deux atténuateurs une structure d'un seul tenant à configuration ou constitution sensiblement plane. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: les figures 1 et 2 sont des vues en perspective selon deux angles différents d'un conduit ou tuyau à atténuateurs acoustiques ou de vibrations intégrés selon l'invention; les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en élévation latérale et arrière du conduit ou tuyau représenté sur les figures 1 et 2; les figures 5 et 6 sont des vues éclatées en perspective montrant les deux parties constitutives de la structure à constitution sensiblement plane formée par l'ensemble [silencieux multitrous / segment intermédiaire / atténuateurs quart d'onde] faisant partie du conduit ou tuyau représenté sur les figures 1 à 4, et la figure 7 est une vue éclatée en perspective montrant les deux parties constitutives formant par assemblage le conduit ou tuyau représenté sur les figures 1 à 4. Les figures 1 à 4 et 7 des dessins annexés montrent un conduit ou tuyau 1 de circulation de fluide gazeux, notamment un mélange gazeux de différents fluides gazeux, pourvu d'un arrangement d'atténuateurs acoustiques 2, 3, 3', s'étendant latéralement au niveau d'un segment intermédiaire 4 dudit conduit ou tuyau 1 et débouchant dans le volume intérieur dudit segment 4. Conformément à l'invention, ledit arrangement d'atténuateurs comprend un silencieux multitrous 2 et deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3', ces derniers étant disposés de manière à être couplés acoustiquement audit silencieux 2. Ledit segment intermédiaire 4 présente une structure sensiblement rectiligne avec un axe de circulation central ou axe médian X et le silencieux multitrous 2, d'une part, et les deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3', d'autre part, sont situés de part et d'autre dudit axe médian X dudit segment 4, de manière à former ensemble avec ce silencieux 2 et ces deux atténuateurs 3 et 3', une structure 5 d'un seul tenant à configuration ou constitution sensiblement plane. Préférentiellement, et comme cela ressort notamment des figures 3, 4 et 5 des dessins annexés, le silencieux multitrous 2 et les deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3' présentent, vus en élévation latérale dans le plan médian PM de la structure 5 à configuration plane formée par l'ensemble [silencieux multitrous 2 / segment intermédiaire 4 / atténuateurs quart d'onde 3 et 3'], ou dans un plan parallèle à ce plan médian, une épaisseur ou une hauteur extérieure au plus sensiblement égale à l'épaisseur ou à la hauteur extérieure du segment intermédiaire 4, dans la direction perpendiculaire audit plan médian PM, ce dernier contenant l'axe de circulation central ou médian X dudit segment intermédiaire 4. Selon une variante de construction pratique avantageuse de l'invention, le silencieux multitrous 2 consiste en un caisson ou un corps creux fermé analogue, formé sur la paroi du segment intermédiaire 4 et communiquant avec le volume intérieur de ce dernier par une pluralité d'orifices 2', et chacun des deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3' consiste en un corps creux sous la forme d'une déformation vers l'extérieur formant cavité de la paroi du segment intermédiaire 4, les deux atténuateurs 3 et 3' présentant des dimensions différentes, en particulier des profondeurs différentes. Ces orifices 2' peuvent, par exemple, se présenter sous la forme de perforations traversantes ménagées dans la portion de paroi du segment intermédiaire 4 commune avec le silencieux 2 et formant portion de paroi participant à la délimitation du volume intérieur dudit silencieux. De manière alternative, non représentée sur les dessins annexés, les orifices 2' peuvent aussi se présenter sous la forme de perforations traversantes ménagées dans une plaque ou analogue, en un matériau métallique ou synthétique rigide, montée dans une découpe de la portion de paroi du segment intermédiaire 4 commune avec le silencieux 2, les bords de ladite plaque définissant avec les bords de ladite découpe des structures de chicanes. Le silencieux multitrous 2 pourra, par exemple, présenter une forme parallélépipédique, préférentiellement rectangulaire, et chacun des atténuateurs quart d'onde 3 et 3' consister en une cavité cylindrique, à section circulaire ou non. Les parois opposées de grandes dimensions délimitant le caisson d'amortissement du silencieux multitrous 2, sous forme de parallélépipède aplati, pourront être avantageusement reliées à la paroi du segment intermédiaire 4 par des nervures de renfort 4' rigidifiant leur liaison mutuelle. Les dispositions relatives respectives des atténuateurs quart d'onde 3 et 3' par rapport au silencieux multitrous 2, dans la direction d'écoulement de fluide dans le segment 4, pourront être variées, en fonction notamment du profil d'atténuation recherché. Ainsi, les deux atténuateurs 3 et 3' peuvent être tous deux situés en amont ou en aval dudit silencieux 2, ou encore, comme représenté sur les figures annexées, être situés en regard de part et d'autre des ouvertures formant orifices de communication 2' entre les volumes internes desdits silencieux 2 et segment intermédiaire 4. Notamment lorsque le conduit ou tuyau consiste en un conduit 1 traversé par le flux gazeux issu d'un turbocompresseur d'un moteur à combustion interne, il peut être avantageusement prévu que les conformations, les dimensions, les dispositions relatives et le degré du couplage acoustique du silencieux multitrous 2 et des deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3' sont définis de telle manière que l'arrangement d'atténuateurs acoustiques 2, 3, 3' présente une atténuation d'au moins 20 dB dans la plage de fréquences 1500 Hz à 3200 Hz. Les définitions spécifiques des différentes composantes peuvent être calculées après simulations par des logiciels connus de l'homme du métier. Les deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3' permettent de renforcer l'atténuation au niveau des valeurs extrêmes de la plage de fréquences à atténuer et seront par conséquent configurés et dimensionnés dans ce but. Conformément à une variante de réalisation de l'invention, représentée aux figures 5 et 6 des dessins annexés, il peut être prévu qu'au moins l'ensemble formé par ledit segment intermédiaire 4 avec le silencieux multitrous 2 et les deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3' est constitué par l'assemblage de deux parties 7 et 7' d'un seul tenant, ce au niveau de zones d'assemblage 6 situées dans le plan médian PM de la structure à configuration plane 5 formée par l'ensemble précité, contenant l'axe de circulation central ou médian X du segment intermédiaire de conduit rectiligne 4, chacune des parties d'un seul tenant 7, 7' étant formée par des portions de parois du segment intermédiaire 4, du silencieux multitrous 2 et des deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3'. En accord avec cette variante, les éventuels segments de conduits et/ou embouts supplémentaires faisant également partie du conduit ou tuyau 1 pourront être rapportés sur les extrémités opposées du segment intermédiaire 4 par une technique de solidarisation adaptée, ce après fabrication de la structure 5. Toutefois, de manière préférée, et selon une alternative de la variante précitée, représentée sur la figure 7 des dessins annexés, le conduit ou tuyau 1 peut être formé par l'assemblage de deux parties constitutives 8 et 8' chacune d'un seul tenant, une première partie 8 comprenant un premier embout tubulaire 9, éventuellement une portion de paroi d'un premier segment de conduit, des premières portions de parois 7 de l'ensemble [silencieux multitrous 2 / segment intermédiaire 4 / atténuateurs quart d'onde 3 et 3'], éventuellement une portion de paroi d'un troisième segment de conduit (11) et un second embout tubulaire 12, et une seconde partie 8' comprenant des secondes portions de parois 7' de l'ensemble [silencieux multitrous 2 / segment intermédiaire 4 / atténuateurs quart d'onde 3 et 3'] complémentaires des premières portions de parois précitées 7 et, éventuellement, des portions de parois complémentaires 10', 11' du premier et/ou du troisième segment(s) de conduit, les zones d'assemblage 6 de ces deux parties constitutives 8, 8' étant préférentiellement situées, au niveau de la structure 5 à configuration plane formée par l'ensemble précité, dans le plan médian PM de cette structure. Le premier et/ou le troisième segment(s) de conduit 10 et 10', 11 et 11' peut(peuvent) éventuellement être absent(s), le ou les embout(s) 9, 12 correspondant(s) étant alors directement contigu(s) au segment intermédiaire 4 (variantes non représentées). De manière tout à fait préférée, chacune des parties constitutives 7, 7' ; 8, 8' d'un seul tenant est réalisée par moulage par injection de matériau(x) thermoplastique(s), éventuellement chargé(s) ou renforcé(s) par des fibres, et l'assemblage des deux parties 7, 7' ; 8, 8' au niveau de leurs zones d'assemblage consiste en une soudure par vibration. De manière avantageuse, les orifices 2' sont ménagés dans la portion de paroi commune entre le segment 4 et le silencieux 2. Lorsque, de manière alternative, les orifices 2' sont ménagés dans une plaque rapportée formant insert, ladite plaque formant partie de la portion de paroi du segment intermédiaire 4 commune avec le silencieux 2 et comportant les orifices 2' est montée avec blocage dans la découpe de réception correspondante de cette portion de paroi au niveau d'une rainure périphérique et en étant maintenu par compression entre les deux parties 7, 7';8,8'. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un conduit ou tuyau de circulation de fluide gazeux du type décrit ci-dessus. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer séparément, par moulage par injection, deux parties constitutives complémentaires 8 et 8' chacune d'un seul tenant, à savoir une première partie 8 comprenant un premier embout tubulaire 9, éventuellement une portion de paroi d'un premier segment de conduit, des premières portions de parois 7 de l'ensemble [silencieux multitrous 2 / segment intermédiaire 4 / atténuateurs quart d'onde 3 et 3'], éventuellement une portion de paroi d'un troisième segment de conduit 11 et un second embout tubulaire 12, et une seconde partie 8' comprenant des secondes portions de parois 7' de l'ensemble [silencieux multitrous 2 / segment intermédiaire 4 / atténuateurs quart d'onde 3 et 3'] complémentaires des premières portions de parois précitées 7 et, éventuellement, des portions de parois complémentaires 10', Il' du premier et/ou du troisième segment(s) de conduit, et à assembler les deux parties constitutives complémentaires 8 et 8' par soudure par vibration au niveau de zones d'assemblage définies par la partition des parois du conduit ou tuyau, du silencieux multitrous 2 et des deux atténuateurs quart d'onde 3 et 3'. En variante, il peut aussi être procédé tout d'abord à la fabrication des deux parties 7 et 7', puis à leur assemblage en une structure 5, et enfin à la solidarisation des segments de conduit supplémentaires (premier et troisième) et des embouts 9 et 12. Cette variante du procédé entraînera des opérations d'assemblage supplémentaires, mais autorisera une plus grande flexibilité au niveau de la construction du conduit ou tuyau 1 final (possibilité de rapporter différents segments ou embouts). Selon une caractéristique additionnelle, les portions de parois complémentaires formant par coopération et assemblage le segment intermédiaire rectiligne 4 du conduit ou tuyau 1 comportent chacune une partie, préférentiellement la moitié, des orifices traversants 2' du silencieux multitrous 2, ces orifices 2' étant formés lors de la fabrication de la partie constitutive correspondante 8, 8' par démoulage suivant un mouvement incliné par rapport à l'axe de démoulage principal formé par la direction perpendiculaire au plan fictif contenant les zones d'assemblage 6 des portions de paroi 7, 7' de la structure 5 à configuration sensiblement plane. En variante, les portions de parois complémentaires formant par coopération et assemblage le segment intermédiaire rectiligne 4 peuvent comporter chacune, au niveau de leurs parties formant par coopération une portion de paroi commune avec le silencieux multitrous 2, une partie de découpe, ces deux parties de découpe formant par coopération au moment de l'assemblage des deux parties constitutives 8 et 8' une découpe de réception pour une plaque ou analogue comportant des orifices 2', cette plaque étant montée dans l'une desdites parties 8, 8' avant assemblage et maintenue après assemblage dans une rainure périphérique de la découpe de réception en étant bloquée par compression. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 8 REVENDICATIONS 1) Conduit ou tuyau de circulation de fluide gazeux pourvu d'un arrangement d'atténuateurs acoustiques, s'étendant latéralement au niveau d'un segment intermédiaire dudit conduit ou tuyau et débouchant dans le volume intérieur dudit segment, caractérisé en ce que ledit arrangement comprend un silencieux multitrous (2) et deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3'), ces derniers étant disposés de manière à être couplés acoustiquement audit silencieux (2), en ce que ledit segment intermédiaire (4) présente une structure sensiblement rectiligne avec un axe de circulation central ou axe médian (X) et en ce que le silencieux multitrous (2), d'une part, et les deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3'), d'autre part, sont situés de part et d'autre dudit axe médian (X) dudit segment (4), de manière à former ensemble avec ce silencieux (2) et ces deux atténuateurs (3 et 3') une structure (5) d'un seul tenant à configuration ou constitution sensiblement plane. 2) Conduit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le silencieux multitrous (2) et les deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3') présentent, vus en élévation latérale dans le plan médian (PM) de la structure (5) à configuration plane formée par l'ensemble [silencieux multitrous (2) / segment intermédiaire (4) / atténuateurs quart d'onde (3 et 3')], ou dans un plan parallèle à ce plan médian, une épaisseur ou une hauteur extérieure au plus sensiblement égale à l'épaisseur ou à la hauteur extérieure du segment intermédiaire (4), dans la direction perpendiculaire audit plan médian (PM), ce dernier contenant l'axe de circulation central ou médian (X) dudit segment intermédiaire (4). 3) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le silencieux multitrous (2) consiste en un caisson ou un corps creux fermé analogue, formé sur la paroi du segment intermédiaire (4) et communiquant avec le volume intérieur de ce dernier par une pluralité d'orifices traversants (2') ménagés dans ladite paroi, et en ce que chacun des deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3') consiste en un corps creux sous la forme d'une déformation vers l'extérieur formant cavité de la paroi du segment intermédiaire (4), les deux atténuateurs (3 et 3') présentant des dimensions différentes, en particulier des profondeurs différentes. 4) Conduit selon la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices (2') se présentent sous la forme de perforations traversantes ménagées dans la portion de paroi du segment intermédiaire (4) commune avec le silencieux (2) et formant portion de paroi participant à la délimitation du volume intérieur dudit silencieux. 5) Conduit selon la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices (2') se présentent sous la forme de perforations traversantes ménagées dans une plaque ou analogue, en un matériau métallique ou synthétique rigide, montée dans une découpe de la portion de paroi du segment intermédiaire (4) commune avec le silencieux (2), les bords de ladite plaque définissant avec les bords de ladite découpe des structures de chicanes. 6) Conduit selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le silencieux multitrous (2) présente une forme parallélépipédique, préférentiellement rectangulaire, et en ce que chacun des atténuateurs quart d'onde (3 et 3') consiste en une cavité cylindrique, à section circulaire ou non. 7) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les conformations, les dimensions, les dispositions relatives et le degré du couplage acoustique du silencieux multitrous (2) et des deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3') sont définis de telle manière que l'arrangement d'atténuateurs acoustiques (2, 3, 3') présente une atténuation d'au moins 20 dB dans la plage de fréquences 1500 Hz à 3200 Hz. 8) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins l'ensemble formé par ledit segment intermédiaire (4) avec le silencieux multitrous (2) et les deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3') est constitué par l'assemblage de deux parties (7 et 7') d'un seul tenant, ce au niveau de zones d'assemblage (6) situées dans le plan médian (PM) de la structure à configuration plane (5) formée par l'ensemble précité, contenant l'axe de circulation central ou médian (X) du segment intermédiaire de conduit rectiligne (4), chacune des parties d'un seul tenant (7, 7') étant formée par des portions de parois du segment intermédiaire (4), du silencieux multitrous (2) et des deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3'). 9) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est formé par l'assemblage de deux parties constitutives (8 et 8') chacune d'un seul tenant, en ce qu'une première partie (8) comprend un premier embout tubulaire (9), éventuellement une portion de paroi d'un premier segment de conduit, des premières portions de parois (7) de l'ensemble [silencieux multitrous (2) / segment intermédiaire (4) / atténuateurs quart d'onde (3 et 3')], éventuellement une portion de paroi d'un troisième segment de conduit (11) et un second embout tubulaire (12), et en ce qu'une seconde partie (8') comprend des secondes portions de parois (7') de l'ensemble [silencieux multitrous (2) / segment intermédiaire (4) / atténuateurs quart d'onde (3 et 3')] complémentaires des premières portions de parois précitées (7) et, éventuellement, des portions de parois complémentaires (10', 11') du premier et/ou du troisième segment(s) de conduit, les zones d'assemblage (6) de ces deux parties constitutives (8, 8') étant préférentiellement situées, au niveau de la structure (5) à configuration plane formée par l'ensemble précité, dans le plan médian (PM) de cette structure. 10) Conduit selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que chacune des parties constitutives (7, 7' ; 8, 8') d'un seul tenant est réalisée par moulage par injection de matériau(x) thermoplastique(s), éventuellement chargé(s) ou renforcé(s) par des fibres, et en ce que l'assemblage des deux parties (7, 7' ; 8, 8') au niveau de leurs zones d'assemblage consiste en une soudure par vibration. 11) Conduit selon l'une quelconque des revendications 8 et 9 pour autant qu'elle se rattache à la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque formant partie de la portion de paroi du segment intermédiaire (4) commune avec le silencieux (2) et comportant les orifices (2') est montée avec blocage dans la découpe de réception correspondante de cette portion de paroi au niveau d'une rainure périphérique et en étant maintenu par compression entre les deux parties (7, 7' ; 8, 8'). 12) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en un conduit (1) traversé par le flux gazeux issu d'un turbocompresseur d'un moteur à combustion interne. 13) Procédé de fabrication d'un conduit ou tuyau de circulation de fluide gazeux selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer séparément, par moulage par injection, deux parties constitutives complémentaires (8 et 8') chacune d'un seul tenant, à savoir une première partie (8) comprenant un premier embout tubulaire (9), éventuellement une portion de paroi d'un premier segment de conduit, des premières portions de parois (7) de l'ensemble [silencieux multitrous (2) / segment intermédiaire (4) / atténuateurs quart d'onde (3 et 3')], éventuellement une portion de paroi d'un troisième segment de conduit (11) et un second embout tubulaire (12), et une seconde partie (8') comprenant des secondes portions de parois (7') de l'ensemble [silencieux multitrous (2) / segment intermédiaire (4) / atténuateurs quart d'onde (3 et 3')] complémentaires des premières portions de parois précitées (7) et, éventuellement, des portions de parois complémentaires (10', 11') du premier et/ou du troisième segment(s) de conduit, et à assembler les deux parties constitutives complémentaires (8 et 8') par soudure par vibration au niveau de zones d'assemblage définies par la partition des parois du conduit ou tuyau, du silencieux multitrous (2) et des deux atténuateurs quart d'onde (3 et 3'). 14) Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que les portions de parois complémentaires formant par coopération et assemblage le segment intermédiaire rectiligne (4) du conduit ou tuyau (1) comportent chacune une partie, préférentiellement la moitié, des orifices traversants (2') du silencieux multitrous (2), ces orifices (2') étant formés lors de la fabrication de la partie constitutive correspondante (8, 8') par démoulage suivant un mouvement incliné par rapport à l'axe de démoulage principal formé par la direction perpendiculaire au plan fictif contenant les zones d'assemblage (6) des portions de paroi (7, 7') de la structure (5) à configuration sensiblement plane. 15) Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que les portions de paroi complémentaires formant par coopération et assemblage le segment intermédiaire rectiligne (4) comportent chacune, au niveau de leurs parties formant par coopération une portion de paroi commune avec le silencieux multitrous (2), une partie de découpe, ces deux parties de découpe formant par coopération au moment de l'assemblage des deux parties constitutives (8 et 8') une découpe de réception pour une plaque ou analogue comportant des orifices (2'), cette plaque étant montée dans l'une desdites parties (8, 8') avant assemblage et maintenue après assemblage dans une rainure périphérique de la découpe de réception en étant bloquée par compression. 16) Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les deux parties constitutives (8 et 8') comportent, au niveau des zones d'assemblage, des découpes d'indexation (13) complémentaires autorisant un positionnement relatif précis desdites deux parties l'une par rapport à l'autre, avant leur assemblage par soudure par vibration.