WO2011067499A2 - Dispositif pour attenuer le bruit genere par une source sonore, en particulier le bruit genere par une pompe a vide electrique d'un vehicule automobile - Google Patents

Dispositif pour attenuer le bruit genere par une source sonore, en particulier le bruit genere par une pompe a vide electrique d'un vehicule automobile Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device for attenuating the noise generated by a sound source, in particular the noise generated by an electric vacuum pump of a motor vehicle.
  • Such an electric vacuum pump given by way of non-limiting example of application of the present invention, has the function of generating a vacuum in the "Isovac" type brake amplifier of the vehicle.
  • a sound source such as electric vacuum pump, compressor or other machine.
  • the document EP 1 074 743 B1 describes an electric air pump for motor vehicles, of the vacuum pump type working according to the volumetric principle. It comprises a mounting plate, to which are attached the housing of an electric motor and a pump, and a noise damper which is formed by the mounting plate and a noise-absorbing cap attached thereto.
  • the noise-absorbing cap surrounds the pump, and is arranged on the side of the mounting plate diverted from the electric motor.
  • the mounting plate has, on the one hand, a housing for the pump-side bearing of the motor shaft and, on the other hand, a housing for the brush holder of the electric motor.
  • US Pat. No. 5,272,285 describes a device for attenuating the noise of a compressor.
  • This device comprises, on the one hand, an outer layer of a relatively rigid material but nevertheless having a certain elasticity allowing it to be deformed and to be able to return to its initial shape and, on the other hand, an inner layer of a soundproof and flexible material.
  • the outer layer has a large surface cap and a pair of concave plates attached to said wide surface so that, under normal conditions, the trays face each other.
  • Each tray includes a pair of elongated flanges located respectively on one and the other of the two opposite sides of the tray.
  • the flanges of either plate facing each other on the same side may be pressed against each other to enclose a machine within the sound absorbing material.
  • the trays are of substantially semi-cylindrical shape so that, when they are applied against each other, they constitute a substantially cylindrical envelope around a compressor of similar shape with, on the one hand, the cap closing a end of the envelope above the upper part of the compressor and, on the other hand, the lower part of said casing being open.
  • the outer layer is based on closed cell polyethylene and the inner layer is based on glass fibers and / or plastic foam.
  • JP 6067678 describes a device for absorbing noise generated by a sound source.
  • This soundproofing device is made by mounting a cover or soundproofing box on the outer surface of the sound source. There is a gap of small width between the box and the sound source, so as to more or less suppress the pressure variation of the air generated between the box and the sound source by the escape of a part of this outward air. This prevents the oscillation of a sound shield of the box under the effect of pressure variation.
  • the object of the present invention is to provide a new device for attenuating the noise generated by a sound source, in particular for attenuating the noise generated by an electric vacuum pump of a motor vehicle, which is of greater acoustic efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide such a device, which improves the previous solutions by limiting as much as possible its impact on the heat pump, having a reduced volume and mass, being able to adapt to complex shapes of the pump and withstand external elements better, that is to say mainly at temperature rises, splashing water and hydrocarbons.
  • the present invention relates to a device for attenuating the noise generated by a sound source, in particular the noise generated by an electric vacuum pump of a motor vehicle, of the acoustic cowling type enveloping said sound source, and this new cowling is made of a multilayer sound absorption material with low thermal inertia.
  • this new cowling is made of a multilayer sound absorption material with low thermal inertia.
  • the multilayer material constituting the cowling is a fiberglass felt, and it comprises a thin layer of heavy mass material resistant to temperature and hydrocarbons.
  • this thin layer of heavy material resistant to temperature and hydrocarbons is a thin layer of aluminum.
  • the cowling is fixed on the support of the electric vacuum pump or any other element of the same kinematic group
  • the multilayer material constituting the cowling is a non- multilayer woven synthetic fiber of the "Thinsulate ®" type.
  • an integrated reinforcement to the cowling so as to ensure the rigidity and fixation of the latter.
  • welding zones can be advantageously provided in different places of the cowling to give it stiffness and guarantee its geometry.
  • the cowling is advantageously left fully open in the lower part to let “breathe” the vacuum pump and allow water evacuation.
  • the present invention also relates to a motor vehicle, of the type comprising an electric vacuum pump and a device for attenuating the noise generated by the latter, wherein said device is in accordance with that described above in outline.
  • FIG. 1 represents, schematically, an electric vacuum pump for generating a vacuum in the brake amplifier of a hybrid motor vehicle
  • FIG. 2 is a schematic bottom view of the cowling device according to the invention for attenuating the noise generated by the vacuum pump of FIG. 1, and
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the cowling of Figure 2 in the recovery position of the entire vacuum pump and its support.
  • This sound source is the electric vacuum pump, whose function is to generate a vacuum in the "Isovac" type brake amplifier of a motor vehicle of the electric or hybrid type.
  • This vacuum pump designated by the reference 1
  • This vacuum pump is fixed on its support 2, which is taken on the gearbox 3 of the vehicle.
  • Reference 4 designates a metal tab at the top of the pump.
  • an acoustic cowling As represented in FIGS. 2 and 3, an acoustic cowling, with general reference 10, also referred to as rollover
  • the cowling 10 has a low thermal inertia, provides a minimum of ventilation around the pump 1, and its operation for the purpose of working in absorption.
  • the material constituting the cowling 10 is a fiberglass felt, that is to say a nonwoven reinforcement of flexible glass fibers, which is formed by spreading the fibrous materials on a sieve and pressing them to form a sheet.
  • Fiberglass felt has a thin layer
  • This thin layer 11 may advantageously be a thin layer of aluminum.
  • the cowling 10 is fixed on the support 2 of the electric vacuum pump or any other element of the same kinematic group
  • the multilayer material constituting the cowling 10 is a multilayer non-woven synthetic fiber type "Thinsulate ®” produced and marketed by the company called "3M”.
  • Thinsulate ® refers to different polymer blends, the most common being polyethylene terephthalate and a mixture of polyethylene terephthalate and of polypropylene. Some Thinsulate ® materials are made from a polyethylene terephthalate-polyethylene isophthalate copolymer and acrylic.
  • Thinsulate ® 3020-4 As an example of non-limiting use of the object and scope of the present invention, mention Thinsulate ® 3020-4.
  • welding zones can be provided in different places of the cowling 10 to give it stiffness and ensure its geometry, especially in order to ensure the absence of contact with the pump.
  • the support 2 of the pump 1, or an intermediate part not shown, ensures a minimum clearance designated " ⁇ " between the cowling 10 and the pump 1 ( Figure 2). This minimum clearance ensures the presence of a flow of air favorable to the pump 1 in terms of heat and sound.
  • the cowling 10, as defined above, effectively attenuates the noise of the pump in the frequency range between 3 KHz and 20 KHz.
  • the fastening of the cowling may be carried out by various means, such as the use of adhesives, stapling, or other known methods. in itself.
  • the exhaust of the pump must be under the cowling.

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Abstract

Le dispositif est du type capotage (10) enveloppant la source sonore (1). Le capotage (10) est réalisé dans un matériau multicouche d'absorption acoustique à faible inertie thermique et en ce qu'il est prévu un court espace libre - ou « lame d'air » - entre le capotage (10 et la source sonore (1), de manière à assurer une ventilation autour de la source sonore (1). Véhicules automobiles. Systèmes d'insonorisation d'éléments de véhicules automobiles. Pompes à vide électriques de véhicules automobiles.

Description

DISPOSITIF POUR ATTENUER LE BRUIT GENERE PAR UNE SOURCE SONORE, EN PARTICULIER LE BRUIT GENERE PAR UNE POMPE A VIDE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention concerne un dispositif pour atténuer le bruit généré par une source sonore, en particulier le bruit généré par une pompe à vide électrique d'un véhicule automobile.
Une telle pompe à vide électrique, donnée à titre d'exemple non limitatif d'application de la présente invention, a pour fonction de générer du vide dans l'amplificateur de freinage de type « Isovac » du véhicule.
On a déjà cherché à limiter le bruit émis par une source sonore, de type pompe à vide électrique, compresseur ou autre machine.
A titre d'exemple, le document EP 1 074 743 Bl décrit une pompe à air électrique pour véhicules automobiles, de type pompe à vide travaillant selon le principe volumétrique . Elle comporte une plaque de montage, à laquelle sont fixés le boîtier d'un moteur électrique et une pompe, et un amortisseur de bruit qui est formé par la plaque de montage et par un capuchon amortisseur de bruit fixé sur celle-ci. Le capuchon amortisseur de bruit entoure la pompe, et est agencé sur le côté de la plaque de montage détourné du moteur électrique. La plaque de montage présente, d'une part, un logement pour le palier côté pompe de l'arbre du moteur et, d'autre part, un logement pour le porte-balais du moteur électrique.
A titre d'exemple également, le document US 5 272 285 décrit un dispositif permettant d'atténuer le bruit d'un compresseur. Ce dispositif comporte, d'une part, une couche externe d'un matériau relativement rigide mais présentant toutefois une certaine élasticité lui permettant d'être déformé et de pouvoir revenir à sa forme initiale et, d'autre part, une couche interne d'un matériau insonorisant et flexible. La couche externe comporte un capuchon de large surface et une paire de plateaux concaves attachés à ladite surface large de telle sorte que, dans des conditions normales, les plateaux se font face. Chaque plateau comprend une paire de rebords allongés situés respectivement sur l'un et l'autre des deux côtés opposés du plateau. Les rebords de l'un et de l'autre plateau qui se font face sur le même côté peuvent être appliqués l'un contre l'autre de manière à venir enfermer une machine à l'intérieur de la matière absorbant les bruits. Les plateaux sont de forme sensiblement semi cylindrique de sorte que, lorsqu'ils sont appliqués l'un contre l'autre, ils constituent une enveloppe sensiblement cylindrique autour d'un compresseur de forme similaire avec, d'une part, le capuchon fermant une extrémité de l'enveloppe au dessus de la partie supérieure du compresseur et, d'autre part, la partie inférieure de ladite enveloppe étant ouverte. La couche externe est à base de polyéthylène à cellules fermées et la couche interne à base de fibres de verre et/ou de mousse plastique.
Enfin, un autre exemple est donné par le document JP 6067678, qui décrit un dispositif permettant d'absorber le bruit généré par une source sonore. Ce dispositif d'insonorisation est réalisé en montant une housse ou caisson insonorisant sur la surface extérieure de la source sonore. Il est prévu un espace libre de faible largeur entre le caisson et la source sonore, de manière à plus ou moins supprimer la variation de pression de l'air généré entre le caisson et la source sonore par l'échappement d'une partie de cet air vers l'extérieur. On empêche ainsi l'oscillation d'une plaque de protection sonore du caisson sous l'effet de la variation de pression.
Le but de la présente invention est de fournir un nouveau dispositif pour atténuer le bruit généré par une source sonore, en particulier pour atténuer le bruit généré par une pompe à vide électrique d'un véhicule automobile, qui soit d'une plus grande efficacité acoustique que les solutions connues de l'art antérieur et dont quelques exemples sont rappelées ci-dessus. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui perfectionne les solutions antérieures en limitant au maximum son impact sur la thermique de la pompe, en présentant un volume et une masse réduits, en pouvant s'adapter à des formes complexes de la pompe et en résistant mieux aux éléments extérieurs, c'est- à-dire principalement aux élévations de température, aux projections d'eau et d'hydrocarbures.
Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif, qui soit fiable et économique, notamment parce que ses matériaux constituants, les outillages et les procédés de sa mise en œuvre sont économiques .
Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif pour atténuer le bruit généré par une source sonore, en particulier le bruit généré par une pompe à vide électrique d'un véhicule automobile, du type capotage acoustique enveloppant ladite source sonore, et ce nouveau capotage est réalisé dans un matériau multicouche d'absorption acoustique à faible inertie thermique. De plus, il est prévu un court espace libre - ou « lame d'air » - entre le capotage et la source sonore, de manière à assurer une ventilation autour de la source sonore.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le matériau multicouche constitutif du capotage est un feutre de fibres de verre, et il comprend une fine couche en matériau de masse lourde résistante à la température et aux hydrocarbures .
De préférence, cette fine couche en matériau de masse lourde résistante à la température et aux hydrocarbures est une fine couche d'aluminium.
De préférence également, le capotage est fixé sur le support de la pompe à vide électrique ou tout autre élément du même groupe cinématique
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le matériau multicouche constitutif du capotage est un non- tissé multicouche de fibres synthétiques de type « Thinsulate ® ».
De préférence, dans cet autre mode de réalisation, il est prévu une armature intégrée au capotage, de manière à assurer la rigidité et la fixation de ce dernier. De plus, des zones de soudure peuvent être avantageusement prévues en différents endroits du capotage pour lui donner de la raideur et garantir sa géométrie.
Quelque soit le mode de réalisation du dispositif, le capotage est avantageusement laissé entièrement ouvert en partie inférieure pour laisser « respirer » la pompe à vide et permettre les évacuations d'eau.
La présente invention a également pour objet un véhicule automobile, du type comprenant une pompe à vide électrique et un dispositif permettant d'atténuer le bruit généré par cette dernière, dans lequel ledit dispositif est conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de deux exemples de réalisation, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente, de manière schématique, une pompe à vide électrique de génération de vide dans l'amplificateur de freinage d'un véhicule automobile hybride,
- la figure 2 est une vue de dessous, schématique, du dispositif de capotage selon l'invention permettant d'atténuer le bruit généré par la pompe à vide de la figure 1, et
- la figure 3 est une vue en perspective, schématique, du capotage de la figure 2 en position de recouvrement de l'ensemble de la pompe à vide et de son support.
En référence au dessin de la figure 1, on a représenté un exemple de source sonore à laquelle peut être appliquée la présente invention. Cette source sonore est la pompe à vide électrique, qui a pour fonction de générer du vide dans l'amplificateur de freinage de type « Isovac » d'un véhicule automobile de type électrique ou hybride. Cette pompe à vide, désignée par la référence 1, est fixée sur son support 2, lequel est repris sur la boîte de vitesses 3 du véhicule. La référence 4 désigne une patte métallique en parie supérieure de la pompe.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, un capotage acoustique, de référence générale 10, désigné aussi capotage
10 dans la suite du texte, vient recouvrir l'ensemble de la pompe à vide 1 et de son support 2, y compris la patte métallique 4, en assurant un maximum d'étanchéité au niveau de la partie la plus émissive acoustiquement , à savoir la zone où se trouve la pompe à palette.
Le capotage 10 présente une faible inertie thermique, assure un minimum de ventilation autour de la pompe 1, et son fonctionnement à pour but de travailler en absorption.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le matériau constitutif du capotage 10 est un feutre de fibres de verre, c'est-à-dire une armature non tissée de fibres de verre souples, que l'on forme en étalant les matières fibreuses sur un tamis et en les pressant pour former une feuille.
Le feutre de fibres de verre présente une fine couche
11 en matériau de masse lourde résistante à la température et aux hydrocarbures. Cette fine couche 11 peut avantageusement être une fine couche d'aluminium.
Le capotage 10 est fixé sur le support 2 de la pompe à vide électrique ou tout autre élément du même groupe cinématique
Selon une variante de réalisation de l'invention, le matériau multicouche constitutif du capotage 10 est un non tissé multicouche de fibres synthétiques de type « Thinsulate ® » produit et commercialisé par la société dite « 3M ».
Le terme Thinsulate ® désigne différents mélanges de polymères, les plus répandus étant le polyéthylène téréphtalate et un mélange de polyéthylène téréphtalate et de polypropylène . Certains matériaux Thinsulate ® sont faits à partir d'un copolymère polyéthylène téréphthalate- polyéthylène isophthalate et d'acrylique.
A titre d'exemple d'utilisation non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, on citera le Thinsulate ® 3020-4.
Il peut aussi être prévu une armature (non représentée) intégrée au capotage 10, de manière à assurer la rigidité et la fixation de ce dernier.
De plus, des zones de soudure peuvent être prévues en différents endroits du capotage 10 pour lui donner de la raideur et garantir sa géométrie, notamment dans le but de garantir l'absence de contact avec la pompe.
Le support 2 de la pompe 1, ou une pièce intermédiaire non représentée, permet de garantir un jeu minimum désigné « ε » entre le capotage 10 et la pompe 1 (figure 2) . Ce jeu minimal garantit la présence d'une circulation d'air favorable à la pompe 1 sur le plan thermique et sur le plan acoustique .
Dans le cas où la pompe 1 présente un fonctionnement critique sur le plan thermique, il est nécessaire de prévoir un évent en forme de chicane en partie supérieure afin de faciliter la circulation de l'air chaud.
Le capotage 10, tel que défini ci-dessus, permet d'atténuer efficacement les bruits de la pompe dans la gamme des fréquences comprises entre 3 KHz et 20 KHz.
Dans le cas d'un capotage 10 en non tissé multicouche de fibres synthétiques de type Thinsulate ®, la fixation du capotage peut être réalisée par différents moyens, tels que l'emploi d'adhésifs, l'agrafage, ou d'autres procédés connus en soi.
Comme déjà évoqué précédemment, il importe de souligner la nécessité de maîtriser les fuites acoustiques dans la zone la plus émissive de bruit de la pompe à vide.
On notera enfin que, de manière préférentielle, l'échappement de la pompe doit se trouver sous le capotage. Le capotage décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants :
il présente une bonne résistance aux éléments extérieurs, à savoir aux températures élevées, aux projections d'eau ou d'hydrocarbures, etc.,
- - il est efficace sur le plan acoustique, et son impact est minimal sur le plan thermique pour la pompe,
- il est léger,
- il est d'un encombrement relativement réduit et, de plus, « flexible » parce qu'il peut adopter une forme complexe,
- il est économique, par la nature des matériaux employés et le faible coût des outillages et procédés de sa réalisation .
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour atténuer le bruit généré par une source sonore, en particulier le bruit généré par une pompe à vide électrique (1) d'un véhicule automobile, du type capotage acoustique enveloppant ladite source sonore, caractérisé en ce que ledit capotage (10) est réalisé dans un matériau multicouche d'absorption acoustique résistant à la température, à l'eau et aux hydrocarbures et à faible inertie thermique, et en ce qu'il est prévu un court espace libre - ou « lame d'air » - entre le capotage (10) et la source sonore, de manière à assurer une ventilation autour de la source sonore.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau multicouche constitutif du capotage (10) est un feutre de fibres de verre comprenant une fine couche en matériau de masse lourde résistante à la température, à l'eau et aux hydrocarbures.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite fine couche en matériau de masse lourde résistante à la température et aux hydrocarbures est une fine couche d'aluminium (11) .
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit capotage (10) est fixé sur le support (2) de la pompe à vide (1) électrique ou tout autre élément du même groupe cinématique
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau multicouche constitutif du capotage (10) est un non-tissé multicouche de fibres synthétiques résistant à la température, à l'eau et aux hydrocarbures.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une armature intégrée au capotage (10), de manière à assurer la rigidité et la fixation de ce dernier .
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que des zones de soudure sont prévues en différents endroits du capotage (10) pour lui donner de la raideur et garantir sa géométrie.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le capotage (10) est laissé entièrement ouvert en partie inférieure pour laisser « respirer » la pompe à vide (1) et permettre les évacuations d'eau.
9. Véhicule automobile, du type comprenant une pompe à vide (1) électrique, caractérisé ne ce qu'il comprend un dispositif pour atténuer le bruit généré par la pompe (1) qui est conforme au dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
PCT/FR2010/052485 2009-11-24 2010-11-22 Dispositif pour attenuer le bruit genere par une source sonore, en particulier le bruit genere par une pompe a vide electrique d'un vehicule automobile WO2011067499A2 (fr)

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