FR2812442A1

FR2812442A1 - DEVICE FOR ACTIVE ATTENUATION OF SOUND WAVES PRODUCED BY AN EXHAUST LINE

Info

Publication number: FR2812442A1
Application number: FR0010077A
Authority: FR
Inventors: Alain Michel Georges Rudi; Francis Rinckel
Original assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Current assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-01
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: DE10193139T1; AU2001285979A1; WO2002010560A1; FR2812442B1

Abstract

The invention concerns a device for active attenuation of sound waves produced by an exhaust line comprising a chamber (10) for exhaust gas circulation, a loudspeaker (12) and means for securing the loudspeaker (12) on the chamber (10). The chamber (10) comprises a wall (34) provided with an opening (36) bordered at its periphery with a support surface (40) for the loudspeaker (12). The securing means comprise a casing (14) provided with at least a support surface (54, 64) on the loudspeaker (12) and means (16) for stressing the casing (14) towards the chamber (10), the loudspeaker (12) being maintained enclosed between the chamber (10) and the casing (14). The invention is applicable to a motor vehicle exhaust line.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'atténuation active desThe present invention relates to a device for active attenuation of

ondes sonores produites par une ligne d'échappement, du type comportant une enceinte de circulation des gaz d'échappement, un haut-parleur et des sound waves produced by an exhaust line, of the type comprising an enclosure for the circulation of exhaust gases, a loudspeaker and

moyens de solidarisation du haut-parleur sur l'enceinte. means for securing the loudspeaker to the enclosure.

De nos jours, il est connu, dans les véhicules automobiles dont la propulsion est assurée par un moteur thermique, de prévoir, sur la ligne Nowadays, it is known, in motor vehicles whose propulsion is provided by a heat engine, to provide, on the line

d'échappement, un dispositif d'atténuation active des ondes sonores. exhaust, an active attenuation device for sound waves.

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 Such a device comprises a loudspeaker mounted in an enclosure in which the exhaust gases circulate. The loudspeaker is connected to an electronic control circuit, the latter being connected to a noise sensor located on the exhaust line. The circuit is suitable for

commander le haut-parleur afin qu'il engendre un anti-bruit permettant d'an- control the loudspeaker so that it generates noise canceling

nuler sensiblement le bruit produit par la ligne d'échappement. substantially reduce the noise produced by the exhaust line.

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 For fixing the loudspeaker to the enclosure in which the exhaust gases circulate, it is known to provide, in the enclosure, a wall

transversale munie d'une ouverture dans laquelle est engagé le haut- transverse provided with an opening in which the top is engaged

parleur. Le haut-parleur est retenu contre la paroi par des vis traversant la speaker. The loudspeaker is held against the wall by screws passing through the

couronne d'extrémité du haut-parleur à la périphérie de sa membrane mo- speaker end crown at the periphery of its diaphragm

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 bile. Due to the aggressive environment resulting from the circulation of exhaust gases, the loudspeaker degrades quickly. So it is often

nécessaire de remplacer le haut-parleur, sans qu'il soit nécessaire de rem- replacement of the speaker, without the need to replace

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 place the speaker in which the speaker is installed. To replace the loudspeaker, it is first necessary to reach the loudspeaker by dismantling certain parts of the enclosure, then to dismantle the loudspeaker by removing

les vis de liaison.the connecting screws.

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, Access to the loudspeaker is generally very difficult and requires disassembling many parts of the enclosure, which is awkward and time consuming,

d'autant que l'enceinte n'est pas conçue pour être démontée. especially since the enclosure is not designed to be dismantled.

L'invention a pour but de proposer un dispositif d'atténuation active The object of the invention is to propose an active attenuation device

des ondes sonores dans lequel le haut-parleur peut être remplacé facile- sound waves in which the speaker can be replaced easy-

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 is lying. To this end, the invention relates to an active attenuation device for the sound waves produced by an exhaust line, of the aforementioned type, characterized in that the enclosure has a wall provided with an opening bordered at its periphery a bearing surface for the speaker, and in that the securing means comprise a box provided with at least one bearing surface on the speaker and means for urging the

caisson vers l'enceinte, le haut-parleur étant maintenu enserré entre l'en- box towards the enclosure, the loudspeaker being held sandwiched between the

ceinte et le caisson.girdle and the box.

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; According to particular embodiments, the device comprises one or more of the following characteristics: - the box has a first wall provided with a passage for the loudspeaker, and the loudspeaker is received at least partially inside the box; - The first wall has a bearing surface on the speaker defined at the periphery of the passage; - The box has a second wall extending opposite the first wall in the region of the passage delimited in the first wall, which second wall has a bearing surface on the speaker;

- la ou chaque surface d'appui sur le haut-parleur et la chaque sur- - the or each bearing surface on the loudspeaker and the each over-

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 corresponding face of the loudspeaker have complementary profiles ensuring an essentially tight coupling between the loudspeaker and the or each wall of the box; - The box has at least one bearing surface on the enclosure; - The box has a single bearing surface on the enclosure; - It includes a passage for connecting the interior spaces of the box and the enclosure; and

- les moyens de sollicitation du caisson vers ladite enceinte compor- the means for urging the box towards said enclosure comprising

tent des mécanismes de serrage à grenouillère. try toggle clamping mechanisms.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va The invention will be better understood on reading the description which will

suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- follow, given only as an example and made with reference to the

sins, sur lesquels:sins, on which:

- la figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'atténuation ac- - Figure 1 is a perspective view of the attenuation device ac-

tive des ondes sonores selon l'invention; et sound waves according to the invention; and

- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la fi- - Figure 2 is a longitudinal sectional view of the device of the

gure 1.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 The device shown in FIG. 1 is intended to be installed on an exhaust line of a motor vehicle with an internal combustion engine. This device constitutes the outlet section of the exhaust line. It essentially comprises an enclosure 10 for the circulation of gases

d'échappement, un haut-parleur 12 de production d'un anti-bruit et un cais- exhaust, a loudspeaker 12 for producing an anti-noise and a case

son 14 sollicité vers l'enceinte 10 par des moyens de sollicitation 16, le haut- sound 14 biased towards enclosure 10 by biasing means 16, the loudspeaker

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 loudspeaker 12 being held sandwiched between enclosure 10 and box 14. Loudspeaker 12 is connected to an excitation circuit allowing the loudspeaker

de produire un anti-bruit.to produce noise canceling.

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 The enclosure 10 has an envelope 20, generally cylindrical, closed at each of its ends by walls 22 and 23. A tube 24 passes right through the enclosure 10. 11 penetrates therein through the

paroi d'extrémité 22 et ressort au travers de la paroi d'extrémité opposée 23. end wall 22 and protrudes through the opposite end wall 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 Inside the tube 24, in the region where the tube passes through the end wall 22, is arranged a member 26 promoting a laminar flow of the exhaust gases. This member 26 is formed, for example, by a honeycomb structure, the flat surfaces of which extend parallel to the axis of the tube. The exhaust gases circulate in the tube of the wall 22

vers la paroi 23.towards the wall 23.

A l'extérieur de l'enceinte 10, le tube 24 est entouré, au-delà de la pa- Outside the enclosure 10, the tube 24 is surrounded, beyond the wall.

roi d'extrémité 23, par une canule 28 définissant l'extrémité de sortie de la end king 23, by a cannula 28 defining the outlet end of the

ligne d'échappement.exhaust line.

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, The interior of the cannula 28 communicates with the interior of the enclosure 10. The section of tube 24 surrounded by the cannula 28 is provided with slots 30,

permettant que l'espace délimité par la canule forme une chambre d'atté- allowing the space delimited by the cannula to form a

nuation des ondes sonores par superposition du bruit de la ligne d'échap- attenuation of sound waves by superimposing the noise of the exhaust line

pement et de l'anti-bruit engendré par le haut-parleur 12. the noise generated by the loudspeaker 12.

Un capteur de bruit 32 est piqué sur la canule 28. Il est relié au circuit A noise sensor 32 is stitched onto the cannula 28. It is connected to the circuit

d'excitation du haut-parleur.speaker excitement.

L'enceinte 10 présente une face principale 34 essentiellement plane sur laquelle est rapporté le caisson 14. Une ouverture 36 est délimitée sur The enclosure 10 has a substantially planar main face 34 on which the box 14 is attached. An opening 36 is delimited on

cette face en regard du haut-parleur 12. this face opposite the speaker 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 A second opening 38 is provided on the face 34. This second opening 38 allows the interior space of

l'enceinte 10 et de l'espace intérieur du caisson 14. the enclosure 10 and the interior space of the box 14.

A la périphérie de l'ouverture 36, est définie une surface 40 permet- At the periphery of the opening 36, a surface 40 is defined which allows

tant l'appui de la couronne formée par l'extrémité élargie du saladier du haut- both the support of the crown formed by the enlarged end of the bowl

parleur.speaker.

Comme connu en soi, le haut-parleur 14 comporte un saladier exté- As known per se, the loudspeaker 14 comprises an external bowl

rieur 42 localement ajouré présentant une face avant annulaire 44 mainte- laughter 42 locally openwork having an annular front face 44 main-

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 naked against the bearing surface 40. Inside the bowl is arranged a rigid membrane 46 deformable in piston under the control of a set

électromagnétique 48 comportant une bobine reliée au circuit d'excitation. electromagnetic 48 comprising a coil connected to the excitation circuit.

Le caisson 14 présente une forme généralement parallélépipédique. Il The box 14 has a generally parallelepiped shape. he

comporte une première paroi 50 s'étendant en regard de la face 34 de l'en- comprises a first wall 50 extending opposite the face 34 of the

ceinte 10. Parallèlement à cette première paroi 50 s'étend une deuxième belt 10. Parallel to this first wall 50 extends a second

paroi 52, généralement parallèle. wall 52, generally parallel.

La première paroi 50 comporte un passage 54 pour le haut-parleur The first wall 50 has a passage 54 for the loudspeaker

12. Ainsi, le haut-parleur 12, et notamment son saladier 44 est essentielle- 12. Thus, the loudspeaker 12, and in particular its salad bowl 44 is essential-

ment reçu à l'intérieur du caisson 14. Le passage 54 est bordé, à sa périphé- received inside the box 14. The passage 54 is bordered, at its periphery

rie, par une surface annulaire 56 destinée à l'appui sur le saladier 42 du laughs, by an annular surface 56 intended to bear on the salad bowl 42 of the

haut-parleur, afin de maintenir le haut-parleur plaqué contre la face princi- loudspeaker, in order to keep the loudspeaker pressed against the main face

pale 34 de l'enceinte.blade 34 of the enclosure.

A cet effet, le saladier du haut-parleur, de forme généralement tron- For this purpose, the loudspeaker bowl, of generally truncated form

conique, présente un méplat annulaire 58 formant une surface d'appui com- conical, has an annular flat surface 58 forming a comfortable bearing surface

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 adapted to cooperate with the bearing surface 56. The surfaces 56 and 58 have complementary profiles, so that when these surfaces

sont en contact, elles définissent une jonction essentiellement étanche. are in contact, they define an essentially sealed junction.

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 Opposite the passage 54, the second wall 52 of the box has a region 60 deformed towards the inside of the box 14. In this region, the

paroi 52 présente un passage 62 pour la partie arrière du haut-parleur 12. wall 52 has a passage 62 for the rear part of the loudspeaker 12.

Ce passage définit à sa périphérie une surface d'appui 64 pour le saladier This passage defines at its periphery a bearing surface 64 for the salad bowl

42 du haut-parleur. Cette surface d'appui est adaptée pour solliciter le haut- 42 from the speaker. This bearing surface is adapted to stress the built-in

parleur vers la surface 34 de l'enceinte. A cet effet, le saladier du haut- speaker towards the surface 34 of the enclosure. For this purpose, the bowl of the top-

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, speaker has a second annular flat 66 adapted to cooperate with the bearing surface 62. These two surfaces define between them an essentially sealed junction, their profiles being complementary. The generally frustoconical section of the speaker bowl,

défini entre les deux méplats 58 et 66 est muni d'ouvertures, permettant ain- defined between the two flats 58 and 66 is provided with openings, thus allowing

si une mise en communication de la membrane 46 et de l'intérieur du cais- if a connection between the membrane 46 and the interior of the box

son 14. En revanche, les extrémités avant et arrière du saladier générale- sound 14. On the other hand, the front and rear ends of the general bowl-

ment tronconique du haut-parleur, définies de part et d'autre de méplats 58, frustoconical speaker, defined on either side of flats 58,

66 sont formées par des surfaces pleines. 66 are formed by solid surfaces.

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 Furthermore, the wall 50 of the box has an external bending 70 in its region located opposite the passage 38. This bending 70 is provided with an opening 72 aligned with the opening 38 formed in the wall of the enclosure 10. The periphery of the opening 72 forms an annular surface 74 for supporting the box 14 on the face 34 of the enclosure 10. This support surface

est l'unique surface d'appui directe du caisson 14 sur l'enceinte 10. is the only direct bearing surface of the box 14 on the enclosure 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 Advantageously, and as illustrated in the figures, the means 16 for urging the box 14 against the main face 34 of the silencer 10 are formed by four latches mechanisms distributed around the periphery of

l'enceinte et du caisson. Ces mécanismes comportent des crochets 80 arti- the enclosure and the box. These mechanisms include hooks 80 articulated

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 abutments by means of connecting rods on the side walls of the box 14. The curved ends of these hooks are received in complementary recesses formed by deformations formed in the envelope

de l'enceinte 10.enclosure 10.

Le dispositif d'atténuation des ondes sonores fonctionne de la ma- The sound wave attenuation device operates in the ma-

nière suivante.next.

Sous la commande du circuit d'excitation et en fonction du bruit mesu- Under the control of the excitation circuit and depending on the noise measured

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 re by the sensor 32, the loudspeaker 12 emits, inside the enclosure 10, an anti-noise which combines with the proper noise of the exhaust line, this at

l'intérieur de la canule 28. Le bruit et l'anti-bruit s'annulant ainsi pour l'essen- inside the cannula 28. Noise and noise canceling thus canceling out for the most part.

tiel, le bruit émis par la ligne d'échappement se trouve atténué. tiel, the noise emitted by the exhaust line is reduced.

La présence d'un passage établi entre les ouvertures 38 et 72 assu- The presence of a passage established between openings 38 and 72 assu-

rent la mise en communication de l'espace intérieur de l'enceinte 10 et de rent the communication of the interior space of the enclosure 10 and

l'espace intérieur du caisson 14. Les caractéristiques de ce passage (dia- the interior space of the box 14. The characteristics of this 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 meter, length) and of the box 14 are chosen so that their frequency is tuned to the resonant frequency of the loudspeaker. In the device described here, the loudspeaker 12 is kept pressed against the surface 34 of the silencer by the box 14, itself stressed by

les moyens 16.the means 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 Thus, the loudspeaker 12 is immobilized opposite the opening 36 due to the support of the box 14 via the surfaces 56 and 64, the loudspeaker being, in reaction, supported on the peripheral surface 40 of the enclosure. In such a device, the replacement of the loudspeaker, initially enclosed between the enclosure 10 and the box 14, is very simple since it suffices to

libérer manuellement les moyens de sollicitation 16 et de saisir le haut- manually release the biasing means 16 and grasp the top

parleur qui n'est solidarisé directement ni à l'enceinte 10 ni au caisson 14. speaker which is not attached directly to the enclosure 10 or to the box 14.

Après retrait du haut-parleur endommagé, un nouveau haut-parleur After removing the damaged speaker, a new speaker

peut être engagé au travers des passages 54 et 62 du caisson 14. Le cais- can be engaged through passages 54 and 62 of box 14. The case

son 14 est ensuite remis en place contre l'enceinte 10 et les moyens 16 de its 14 is then replaced against the enclosure 10 and the means 16 of

sollicitation sont à nouveau verrouillés. solicitations are locked again.

Dans le mode de réalisation décrit ici, les moyens de sollicitation 16 In the embodiment described here, the biasing means 16

sont formés par des mécanismes à grenouillère. Toutefois, ceux-ci pour- are formed by latches. However, these for-

raient être remplacés par des boulons ou tout autre moyen de vissage. should be replaced by bolts or any other means of screwing.

Claims

1.- Device for active attenuation of the sound waves produced by an exhaust line comprising an enclosure (10) for circulation of the exhaust gases, a loudspeaker (12) and means for securing the loudspeaker (12 ) on the enclosure (10), characterized in that the enclosure (10) comprises a wall (34) provided with an opening (36) bordered at its periphery by a surface (40) for support for the top -speaker (12), and in that the securing means comprise a box (14) provided with at least one surface (56, 64) bearing on the loudspeaker (12) and means (16) for solicitation

from the box (14) to the enclosure (10), the loudspeaker (12) being held in

clamped between the enclosure (10) and the box (14).

2.- Active sound wave attenuation device as claimed

cation 1, characterized in that the box (14) has a first wall

(50) provided with a passage (54) for the loudspeaker (12), and in that the loudspeaker

speaker (12) is received at least partially inside the box (14).

3.- Active sound wave attenuation device as claimed

cation 2, characterized in that the first wall (50) has a surface

(56) bearing on the loudspeaker (12) defined at the periphery of the passage (54).

4.- Active sound wave attenuation device as claimed

cation 2 or 3, characterized in that the box (14) has a second wall (52) extending opposite the first wall (50) in the region of the passage (54) delimited in the first wall (50), which second wall

(52) has a bearing surface (64) on the speaker (12).

5.- Active sound wave attenuation device as claimed

cation 3 or 4, characterized in that the or each bearing surface (56, 64) on the loudspeaker (12) and the each corresponding surface (58, 66) of the

loudspeaker (12) have complementary profiles ensuring

essentially tight coupling between the loudspeaker (12) and the or

that wall (50, 52) of the box (14).

6.- Active attenuation device for sound waves according to one

conch of the preceding claims, characterized in that the box

(14) has at least one bearing surface (74) on the enclosure (10).

7.- Active sound wave attenuation device as claimed

cation 6, characterized in that the box (14) has a single surface

(74) bearing on the enclosure (10).

8.- Active attenuation device for sound waves according to one

conch of the preceding claims, characterized in that it comprises

a passage (38, 72) for connecting the interior spaces of the

box (14) and the enclosure (10).

9.- Active attenuation device for sound waves according to one

conch of the preceding claims, characterized in that the means

of the casing (14) towards said enclosure (10) include

snap fastening mechanisms (16).