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EP1306829A2 - Vorrichtung zur Übertragung von Brennkraftmaschinengeräuschen - Google Patents

Vorrichtung zur Übertragung von Brennkraftmaschinengeräuschen Download PDF

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Publication number
EP1306829A2
EP1306829A2 EP02023771A EP02023771A EP1306829A2 EP 1306829 A2 EP1306829 A2 EP 1306829A2 EP 02023771 A EP02023771 A EP 02023771A EP 02023771 A EP02023771 A EP 02023771A EP 1306829 A2 EP1306829 A2 EP 1306829A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
partition
housing
flap
flap element
internal combustion
Prior art date
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Granted
Application number
EP02023771A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1306829A3 (de
EP1306829B1 (de
Inventor
Hermann Maurer
Matthias Alex
Edgar Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH, Filterwerk Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
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Publication of EP1306829A3 publication Critical patent/EP1306829A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/22—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound for conducting sound through hollow pipes, e.g. speaking tubes

Definitions

  • the invention relates to a device for noise transmission according to the features of independent claim 1.
  • DE 100 42 012 describes a device for designing noise in a motor vehicle known.
  • This has a hollow body which can be oscillated by at least one Membrane is divided into at least two rooms.
  • a room stands with a gas-carrying one Part of an internal combustion engine arranged in the vehicle in connection and another space is on an interior of the vehicle or on the area surrounding the vehicle Room acoustically coupled.
  • a targeted design of the noise can be by dimensioning the diameter of the different openings or Achieve membrane.
  • the structure is complex in terms of production technology and thus expensive.
  • the invention is based on the object of providing a sound transmission system that is used to design noise in a motor vehicle, inexpensively constructed can be and is easily adaptable to different requirements.
  • the main advantage of the invention is that in a closed housing a partition is arranged and this housing on the one hand with the intake pipe Internal combustion engine is connected and on the other hand with the interior of a Vehicle.
  • the partition is not rigid, but from a flap element breached.
  • This flap element only transmits sound waves, but does not lead for an air balance.
  • the flap element is mounted in such a way that the excitation optimal through the intake sound, d. H. without annoying background noises or additional noises is transmitted. In a way, it also acts as a filter for certain noise spectra hide.
  • connection of this is provided to arrange the housing with the suction pipe in the same area, which is between Turbocharger and intake valve of the internal combustion engine or between the compressor and the intake valve of the internal combustion engine.
  • the flap element is, as already mentioned, arranged sealingly on or in the partition. The reliable seal takes place via suitable sealing lips, which on the one hand allow the flap to move freely, on the other hand bring about a gas-tight seal.
  • the flap element can be removed from the surrounding housing also be spaced apart by a slight gap.
  • this gap is too choose to avoid disturbing influences from the intake air.
  • an additional membrane must be arranged.
  • Another embodiment of the invention provides the flap element on the partition to attach via an axis or a shaft, this flap element can move around a defined pivot point in a narrowly defined angular range.
  • housing consisting of a lower part and an upper part, which are connected to each other, wherein the flap element is arranged between the lower part and the upper part and a circumferential Has membrane. This membrane is clamped between the two housing parts.
  • An embodiment of this structure described with regard to the circumferential membrane provides to provide a profile seal which is at least two opposite has arranged sealing webs which engage in grooves in the partition and a Establish a tight connection.
  • FIG. 1 shows a noise transmission system with an intake pipe 10, for example arranged between the turbocharger and the intake valve of an internal combustion engine is.
  • a housing 11 is flanged to the intake pipe 10. This case is with a Partition 12 provided, this partition is broken and carries a flap 13.
  • the flap 13 is sealingly used on the opening 14 of the partition, for example via one or more sealing lips 15, or via a form-fitting in the Partition arranged shaft 16.
  • the flap 13 has a toward the housing 11 slight gap 17, so that a pressure equalization to the right side of the flap Suction pressure can take place.
  • a space 18 is located below the partition 12 which has an outlet 19.
  • This outlet is, for example, via a pipe to the Side wall of a vehicle, which separates the interior from the engine compartment or directly into the interior of the vehicle.
  • the flap 13 is also in the lower one Chamber 18 spaced from the wall 11 and can thus proceed from the Pivot 20 slightly, for example by 10 ° degrees, shown in dash-dot lines.
  • the vibration of the intake air in the intake pipe 10 is of the movably mounted Transfer flap 13 to the room 18 and continued via the outlet 19.
  • Figure 2 shows a plan view of the flap 13, for example in the assembly injection molding process is manufactured and can be integrated into the housing 11.
  • FIG. 3 shows a noise transmission system with a lower housing part 20 and an upper housing part 21.
  • the two housing parts are via fastening elements 22, such as screws. Of course there is also the possibility of welding the two housing parts together or to glue.
  • An inlet 23 is arranged in the lower housing part 20, which in connection with the intake pipe of an internal combustion engine, not shown here stands.
  • An outlet 24 is provided in the upper housing part, which is connected to the interior of a motor vehicle is connected.
  • a flap 27 is provided to separate these chambers. This has a circumferential Sealing lip 28, which seals in the connection area of the two housing halves is attached. So that this flap can transmit vibrations, it is in the middle connected via an oscillatable sealing profile 29.
  • FIG 4 shows the flap 27 with a detailed representation.
  • This flap points in the areas in which attachments are provided, holes 30 that form a positive Connection when arranging the attachments, such as elastomer parts are and are connected to the flap 27 in an injection molding process.
  • the sealing profile 29 is arranged both above and below the flap and, as in FIG 3 can be seen, each inserted in a groove 31 of the housing part.
  • FIG. 5 shows the flap mounting in a further detailed illustration.
  • the sealing profile 29 extends both into the upper groove 31 and into the lower groove 32 of the two housing parts.
  • the sealing profile is connected to the flap 27 in the injection molding process and has a tapered area 33, 34 on both sides of the flap on. This area can be designed so that the flap is suitable, certain To transmit frequencies reliably.
  • the thickness of the Sealing profile 29 for example 2 to 3 mm.

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Abstract

Vorrichtung zur Geräuschübertragung, bestehend aus einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten Trennwand, welche von einem Klappenelement durchbrochen ist und wobei ein erster von der Trennwand begrenzter Raum mit einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht und der zweite von der Trennwand begrenzte Raum mit einer Wand oder dem Innenraum eines Fahrzeugs, welches die Brennkraftmaschine aufweist, in Verbindung ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschübertragung nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.
Aus der DE 100 42 012 ist eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung beim Kraftfahrzeug bekannt. Diese weist einen Hohlkörper auf, welche durch wenigstens eine schwingfähige Membran in wenigstens zwei Räume geteilt ist. Ein Raum steht mit einem gasführenden Teil einer in dem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine in Verbindung und der andere Raum ist an einen Innenraum des Fahrzeugs bzw. an den das Fahrzeug umgebenden Raum akustisch angekoppelt. Eine gezielte Gestaltung des Geräuschs lässt sich zwar durch die Dimensionierung der Durchmesser der verschiedenen Öffnungen bzw. Membrane erzielen. Der Aufbau ist jedoch fertigungstechnisch aufwendig und damit kostenintensiv.
Es ist ferner aus der DE 100 02 984 A1 ein akustischer Absorber und ein Verfahren zur Schallabsorption bekannt. Mit diesem Stand der Technik wird eine Schallpegelminimierung erreicht. Eine definierte und einstellbare Schallübertragung ist bei dem bekannten System nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schallübertragungssystem zu schaffen, das zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug dient, kostengünstig aufgebaut werden kann und an unterschiedliche Forderungen einfach adaptierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass in einem geschlossenen Gehäuse eine Trennwand angeordnet ist und dieses Gehäuse einerseits mit dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht und andererseits mit dem Innenraum eines Fahrzeugs. Die Trennwand ist jedoch nicht starr, sondern von einem Klappenelement durchbrochen. Dieses Klappenelement überträgt lediglich Schallwellen, führt jedoch nicht zu einem Luftausgleich. Das Klappenelement ist derart gelagert, dass die Anregung durch den Ansaugschall optimal, d. h. ohne störende Nebengeräusche oder Zusatzgeräusche übertragen wird. Es wirkt in gewisser Weise auch als Filter, um bestimmte Geräuschspektren auszublenden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Verbindung dieses Gehäuses mit dem Ansaugrohr in dem Bereich desselben anzuordnen, welcher sich zwischen Turbolader und Einlassventil der Brennkraftmaschine oder zwischen Kompressor und Einlassventil der Brennkraftmaschine befindet. Das Klappenelement ist, wie bereits erwähnt, dichtend an bzw. in der Trennwand angeordnet. Die zuverlässige Abdichtung erfolgt über geeignete Dichtlippen, die einerseits eine freie Beweglichkeit der Klappe zulassen, andererseits eine gasdichte Abdichtung bewirken.
Alternativ zu der Abdichtung kann das Klappenelement von dem umgebenden Gehäuse auch durch einen geringfügigen Spalt beabstandet sein. Dieser Spalt ist jedoch so zu wählen, dass störende Einflüsse durch die Ansaugluft vermieden werden. Unter Umständen ist zur Verhinderung eines Luftaustauschs zusätzlich eine Membran anzuordnen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Klappenelement an der Trennwand über eine Achse oder eine Welle zu befestigen, wobei sich dieses Klappenelement um einen definierten Drehpunkt in einem eng begrenzten Winkelbereich bewegen kann.
Gemäß einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung besteht das Gehäuse aus einem Unterteil und einem Oberteil, ,welche miteinander verbunden sind, wobei das Klappenelement zwischen Unterteil und Oberteil angeordnet ist und eine umlaufende Membran aufweist. Diese Membran ist zwischen die beiden Gehäuseteile eingespannt. Dieser Aufbau ist fertigungstechnisch einfach zu realisieren.
Eine Ausgestaltung dieses beschriebenen Aufbaus hinsichtlich der umlaufenden Membran sieht vor, eine Profildichtung vorzusehen, welche wenigstens zwei gegenüberliegend angeordnete Dichtstege aufweist, die in Nuten der Trennwand eingreifen und eine dichte Verbindung herstellen.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
Figur 1
ein Geräuschübertragungssystem in einer Schnittdarstellung,
Figur 2
eine Draufsicht auf eine in Figur 1 gezeigte Klappe,
Figur 3
eine schematische Darstellung eines Geräuschübertragungssystems mit einem zweigeteilten Gehäuse,
Figur 4
die Detailansicht einer Klappe,
Figur 5
eine Schnittdarstellung der Klappenlagerung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt ein Geräuschübertragungssystem mit einem Ansaugrohr 10 das beispielsweise zwischen Turbolader und Einlassventil einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. An dem Ansaugrohr 10 ist ein Gehäuse 11 angeflanscht. Dieses Gehäuse ist mit einer Trennwand 12 versehen, diese Trennwand ist durchbrochen und trägt eine Klappe 13. Die Klappe 13 ist an dem Durchbruch 14 der Trennwand dichtend eingesetzt, beispielsweise über eine oder mehrere Dichtlippen 15, oder über eine formschlüssig in der Trennwand angeordneten Welle 16. Die Klappe 13 weist zu dem Gehäuse 11 hin einen geringfügigen Spalt 17 auf, so dass rechtsseitig der Klappe ein Druckausgleich zu dem Ansaugdruck stattfinden kann. Unterhalb der Trennwand 12 befindet sich ein Raum 18 der einen Austritt 19 aufweist. Dieser Austritt ist beispielsweise über ein Rohr zu der Bordwand eines Fahrzeugs, welche den Innenraum von dem Motorraum trennt, geführt oder unmittelbar in den Innenraum des Fahrzeugs. Die Klappe 13 ist auch in der unteren Kammer 18 von der Wandung 11 beabstandet und kann damit ausgehend von dem Drehpunkt 20 geringfügig, beispielsweise um 10° Grad, schwingen strichpunktiert dargestellt. Die Schwingung der Ansaugluft in dem Ansaugrohr 10 wird von der beweglich gelagerten Klappe 13 auf den Raum 18 übertragen und über den Austritt 19 weitergeführt.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Klappe 13, welche beispielsweise im Montagespritzgießverfahren hergestellt ist und in das Gehäuse 11 integriert werden kann.
Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt ein Geräuschübertragungssystem mit einem Gehäuseunterteil 20 und einem Gehäuseoberteil 21. Die beiden Gehäuseteile sind über Befestigungselemente 22, wie beispielsweise Schrauben, miteinander verbunden. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile miteinander zu verschweißen oder zu verkleben. Im Gehäuseunterteil 20 ist ein Einlass 23 angeordnet, welcher mit dem Ansaugrohr einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Im Gehäuseoberteil ist ein Auslass 24 vorgesehen, welcher mit dem Innenraum eines Kraftfahrzeugs in Verbindung ist. In beiden Gehäuseteilen, dies zeigt die Darstellung, befindet sich sowohl eine geräuscheingangsseitige Kammer 25a, 25b, in beiden Gehäuseteilen befindet sich ebenfalls eine geräuschausgangsseitige Kammer 26a, 26b. Zur Trennung dieser Kammern ist eine Klappe 27 vorgesehen. Diese besitzt eine umlaufende Dichtlippe 28, welche abdichtend in dem Verbindungsbereich der beiden Gehäusehälften befestigt ist. Damit diese Klappe Schwingungen übertragen kann, ist sie mittig über ein schwingfähiges Dichtprofil 29 verbunden.
Figur 4 zeigt die Klappe 27 mit einer Detaildarstellung. Diese Klappe weist in den Bereichen, in welchen Anbauteile vorgesehen sind, Löcher 30 auf, die zu einer formschlüssigen Verbindung beim Anordnen der Anbauteile, welche beispielsweise Elastomerteile sind und in einem Spritzgießvorgang mit der Klappe 27 verbunden werden. Das Dichtprofil 29 ist sowohl ober- als auch unterseitig der Klappe angeordnet und wird, wie in Figur 3 zu erkennen ist, in jeweils eine Nut 31 des Gehäuseteils eingelegt.
Figur 5 zeigt in einer weiteren Detaildarstellung die Klappenlagerung. Das Dichtprofil 29 erstreckt sich sowohl in die obere Nut 31 als auch in die untere Nut 32 der beiden Gehäuseteile. Das Dichtprofil ist wie erwähnt im Spritzgießverfahren mit der Klappe 27 verbunden und weist auf beiden Seiten der Klappe jeweils einen Verjüngungsbereich 33, 34 auf. Dieser Bereich kann so gestaltet werden, dass die Klappe geeignet ist, bestimmte Frequenzen zuverlässig zu übertragen. Im Verjüngungsbereich beträgt die Dicke des Dichtprofils 29 beispielsweise 2 bis 3 mm. Bei einer Anwendung von handelsüblichem Elastomer ist gewährleistet, dass einerseits die Klappe mit einer gewissen Steifigkeit zwischen den beiden Gehäuseteilen 20, 21 gelagert ist, andererseits jedoch die Lagerung flexibel genug ist, um eine optimale Übertragungswirkung zu erzielen.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Geräuschübertragung, bestehend aus einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten Trennwand, welche von einem Klappenelement durchbrochen ist und wobei ein erster von der Trennwand begrenzter Raum mit einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht und der zweite von der Trennwand begrenzte Raum mit einer Wand oder dem Innenraum eines Fahrzeugs, welches die Brennkraftmaschine aufweist, in Verbindung ist.
  2. Vorrichtung zur Geräuschübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindung zu dem Ansaugrohr zwischen Turbolader und Einlassventil der Brennkraftmaschine befindet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement eine oder mehrere Dichtlippen aufweist und dichtend an der Trennwand (12) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement von dem umgebenden Gehäuse durch einen geringfügigen Spalt beabstandet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement an der Trennwand einen Drehpunkt aufweist und sich in einem Winkelbereich unterhalb 10° um diesen Drehpunkt bewegt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, welche miteinander verbunden sind, wobei zwischen Unterteil und Oberteil das Klappenelement angeordnet ist und dieses eine umlaufende Membran aufweist, welche zwischen die beiden Gehäuseteile eingespannt ist und das Klappenelement trägt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Membran eine Profildichtung aufweist, welche wenigstens zwei gegenüberliegend angeordnete Dichtstege aufweist, die in Nuten der Trennwand eingreifen und eine dichte Verbindung herstellen.
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