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Die
Erfindung betrifft eine Schallabsorptionsvorrichtung für
eine Motorraumabdeckung eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines
Arbeitsfahrzeugs.
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In
einigen Fällen sind Schallabsorptionsvorrichtungen an Luftöffnungen
einer Motorraumabdeckung zum Kühlen und zur Schallreduzierung
des Motors eines Arbeitsfahrzeugs vorgesehen. Eine Schallabsorptionsplatte
gemäß dem Stand der Technik ist zum Beispiel in
der
japanischen Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer 57-8729 offenbart.
11 und
12 zeigen
eine Seite eines Arbeitsfahrzeugs beziehungsweise einen Bereich
eines Luftöffnungabschnitts, welche in obiger Druckschrift
beschrieben werden.
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11 zeigt
zwei Seitenpaneele 130, welche auf der linken und der rechten
Seite einer Motorraumabdeckung 120 eines Arbeitsfahrzeugs
relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind. Jedes
der Seitenpaneele 130 ist mit einer Luftöffnung 160 ausgerüstet,
um einen Durchgang zu bilden, durch den Kühlluft durch
die Motorraumabdeckung 120 hindurchtreten kann. Eine Mehrzahl
von Schallabsorptionsplatten 110 sind seitlich quer an
der Luftöffnung 160 mit einem vorbestimmten Abstand
voneinander angeordnet, so dass der Luftstrom nicht übermäßig
eingeschränkt wird. Eine Mehrzahl von Schallabsorptionsplatten 110 sind
an zwei Rahmen 180 angebracht, welche an beiden Endabschnitten
in seitlicher Richtung der Luftöffnung 160 platziert
sind, und welche vertikal innerhalb des Seitenpaneels 130 vorgesehen
sind, um eine Schallabsorptionsplatteneinheit 100 zu bilden
(siehe 12).
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12 ist
eine Seitenansicht der Luftöffnung 160 und der
Schallabsorptionsplatte 110 und zeigt eine Befestigung
der Schallabsorptionsplatten 110 am Rahmen 180.
Die Schallabsorptionsplatte 110 weist ein Schallabsorptionselement 114 in
dicker, plattenförmiger Form und einen Halter 112 auf,
welcher aus flachem Material geformt ist und die gesamte Fläche
bezüglich der Längsrichtung der Schallabsorptionselemente 114 abdeckt.
Der obere Teilabschnitt 112a des Halters 112 weist
Löcher 116 auf, um damit an beiden Endabschnitten
des Rahmens 180 in dessen Längsrichtung angebracht
zu werden. Der untere Teilabschnitt 112b des Halters 112 besteht
aus gelochtem Metall mit einer Mehrzahl von Löchern 118,
welche über seiner gesamten Fläche mit nahezu
gleichen Abständen voneinander vorgesehen sind.
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Tritt
der Schall, welcher innerhalb des Motorraums emittiert wird, durch
die Luftdurchgänge 160a zwischen den dort angebrachten
Schallabsorptionsplatten 110, so tritt ein Teil des Schalls
durch die Löcher 118 des unteren Teilabschnitts 112b der
Schallabsorptionsplatte 110 hindurch und wird durch das Schallabsorptionselement 114 vermindert
und reduziert.
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Die
Notwendigkeit für weitere Schallreduktion steigt jedoch
aufgrund von erhöhten Tätigkeiten in Stadt- und
Wohngebieten in den letzten Jahren oder verstärkter Geräuschbekämpfung
als Maßnahme gegen Umweltprobleme. Um Obigem nachzukommen, kann
in Betracht gezogen werden, die Plattenform der Schallabsorptionsplatte 110 gemäß dem
Stand der Technik zu vergrößern oder die Anzahl
der Platten zu erhöhen. Die oben genannten Maßnahmen verursachen
jedoch Nachteile, so dass der gesamte Körper der Schallabsorptionsplatteneinheit 100 vergrößert
wird oder der Wirkungsgrad der Kühlung aufgrund der Verminderung
der Kühlluftmenge reduziert wird, mit der Folge, dass jedes
Plattenintervall wegen der eingeschränkten Fläche
reduziert wird.
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Aus
der
DE 23 34 697 A1 sind
eine Mehrzahl von geräuschdämpfenden Schallschluckelementen zu
entnehmen, die parallel zueinander mit Zwischenräumen,
welche Luftdurchflußkanäle für den Durchtritt
von Kühlluft zwischen dem Innern des Motorraumes eines
Fahrzeuges, insbesondere Erdbewegungsfahrzeuges, und der Umgebung
bilden. Dabei besteht jedes Schallschluckelement aus zwei Lagen eines
schmiegsamen, schallenergieabsorbierenden Materials, wobei beide
Lagen fest auf den Flächen einer ebenen starren Platte
angeordnet sind. Das schmiegsame, schallabsorbierende Material kann auch
wenigstens teilweise von einer lose aufgelegten, dünnen,
nichtmetallischen Folie überdeckt sein.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schallabsorptionsvorrichtung
für einen Lufteinlass eines Fahrzeugs zu schaffen, die
einen einfachen Aufbau aufweist und die einen hohen Wirkungsgrad
bei der Schallreduktion aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Schallabsorptionsvorrichtung für
eine Abdeckung einer Schallquelle, wie einen Motor oder eine ölhydraulische
Vorrichtung eines Fahrzeugs, mit einer Mehrzahl von Schallabsorptionsplatten,
die nebeneinander in der Nähe einer Luftöffnung
der Abdeckung vorgesehen sind, durch welche Außenluft hindurch
tritt und die Schallwellen absorbieren, die im Inneren emittiert
werden und über die Abdeckung nach außen hin durch
die Luftöffnung hindurchdringen, wobei die Schallabsorptionsplatten
jeweils mit einem Mittelteil mit schallreflektierenden Eigenschaften
und an beiden Seitenflächen des Mittelteils angebrachten
Schallabsorptionselementen versehen sind, gelöst durch
eine Abdeckung, die beide Endseitenflächen in Luftströmungsrichtung
der Schallabsorptionsplatten überdeckt.
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Die
Erfindung wird weitergebildet dadurch, dass die Form der Abdeckung
nahezu halbzylindrisch ausgebildet ist bzw. dadurch, dass das Mittelteil mittels
Befestigungselementen am Fahrzeugkörper befestigbar ist.
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Weist
weiterhin das Mittelteil der Erfindung die Befestigungsabschnitte
für das Fahrzeug auf, kann die Anzahl der Bauteile mit
einfacher Struktur herabgesetzt werden, und die Schallabsorptionsplatte
kann fest am Fahrzeugkörper befestigt werden. Infolgedessen
erhält man eine Schallabsorptionsplatte mit einer solchen
Struktur, welche starken Vibrationen und Stößen
des Fahrzeugs standhalten kann.
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Wird überdies
die äußere Oberfläche der erfindungsgemäßen
Abdeckung in einer fast halbzylindrischen Form gestaltet, welche
beide Endflächen der Schallabsorptionsplatte in Luftströmungsrichtung abdeckt
und die Schallabsorptionsplatte die Luftströmung auf der
zylindrischen Oberfläche der Abdeckung relativ zur Luftstromrichtung
erhält, induziert die Schallabsorptionsplatte daher keine
Wirbel oder Ablösungen, was den Strömungswiderstand
gegenüber der Luft herabsetzt. Weiterhin werden Schmutz und
Wasser daran gehindert, an die Endflächen der Schallabsorptionselemente
an beiden Endabschnitten in Luftströmungsrichtung der Schallabsorptionsplatte
zu gelangen, wodurch eine Herabsetzung des Wirkungsgrads der Schallabsorption
verhindert wird. Infolgedessen, erhält man eine Schallabsorptionsplatte,
mit welcher eine ausreichende Luftstrommenge sichergestellt werden
kann und ein Wirkungsgrad für die Schallreduktion erzielt
wird, welcher für eine lange Zeitdauer anhält.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung
zeigen:
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1 eine
schematische längsgeschnittene Draufsicht einer Schallabsorptionsvorrichtung
für eine Motorraumabdeckung eines Radladers nach einer
Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
längsgeschnittene Seitenansicht der Schallabsorptionsvorrichtung
aus 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen
Schallabsorptionsplatten, welche an einer Luftöffnung der
Abdeckung aus 1 in der Nähe eines
Kühlers befestigt sind;
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4 eine
Explosionsansicht einer demontierten Schallabsorptionsplatte gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine
perspektivische Ansicht der Schallabsorptionsplatte gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine
Ansicht, welche die Wirkungsweise der Schallabsorption einer Schallabsorptionsplatte
(a) gemäß dem Stand der Technik und (b) gemäß der
Erfindung erläutert;
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7 eine
Ansicht, welche ein Messergebnis des Betrags der Schallreduktion
(a) der erfindungsgemäßen Schallabsorptionsplatten
und (b) eines Vergleichsbeispiels zeigt;
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8 eine
Explosionsansicht einer Schallabsorptionsplatte im demontierten
Zustand gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 eine
perspektivische Ansicht der Schallabsorptionsplatte gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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10 eine
perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel zeigt, in welchem die
Schallabsorptionsplatte nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung an einem Fahrzeugkörper befestigt ist, wenn die
Montageoberfläche eine Stufe aufweist;
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11 eine
Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Motorraumabdeckung gemäß dem
Stand der Technik; und
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12 eine
Schnittansicht einer Luftöffnung einer Motorraumabdeckung
gemäß dem Stand der Technik.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden
mit Bezug auf die Figuren ausführlich beschrieben.
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1 und 2 zeigen
ein Beispiel, bei welchem die erfindungsgemäßen
Schallabsorptionsplatten an einem Arbeitsfahrzeug, wie zum Beispiel
einem Radlader, vorgesehen sind. 1 zeigt
einen Bereich einer Draufsicht des Motorraums eines Radladers 50,
und 2 zeigt einen Bereich der Seitenansicht des Motorraums.
Luft zum Kühlen des Motors 52 dringt über
Luftöffnungen 57, 58 und 59 an
der linken, der rechten und der oberen Seite des Motors 52 ein,
und die Luft wird durch eine Luftöffnung 56 ausgelassen,
die einem Kühler 54 gegenüberliegt. Eine Mehrzahl
von nahezu parallelen Schallabsorptionsplatten 10 sind
in diesen Luftöffnungen 56, 57, 58 und 59 in
vorbestimmten Abständen befestigt und bilden die jeweiligen
Luftdurchgänge 56a, 57a, 58a und 59a.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht von Schallabsorptionsplatten 10 nach
einem Ausführungsbeispiel, die an einer dem in 1 gezeigten Kühler 54 gegenüberliegenden Luftöffnung 56 befestigt
sind. Die Schallabsorptionsplatten 10 sind mit Bolzen (nicht
gezeigt) an den Befestigungselementen 31a und 31b befestigt,
welche die Ober- und Unterseite der Luftöffnung 56 bilden.
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Als
nächstes wird eine Schallabsorptionsvorrichtung nach einer
ersten Ausführungsform der Erfindung anhand der 4 und
der 5 beschrieben.
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4 zeigt
eine Explosionsansicht einer demontierten Schallabsorptionsplatte 10,
und 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schallabsorptionsplatte 10 nach
dem Zusammenbau. Wie aus 4 ersichtlich, weist die Schallabsorptionsplatte 10 ein
Mittelteil 12, ein Paar Schallabsorptionselemente 14,
welche an beiden Seitenflächen des Mittelteils 12 angebracht
sind, und ein Paar Abdeckungen 16 auf, welche an beiden
Endabschnitten in Richtung des Luftstroms vorgesehen sind.
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Das
Mittelteil 12 besteht aus einem plattenförmigen
Material, welches durch Blechbearbeitung und dergleichen hergestellt
werden kann. Das Mittelteil 12 weist einen Abschnitt 12a zum
Anbringen der Schallabsorptionselemente und Befestigungsabschnitte 12b beziehungsweise 12c auf,
welche sich auf die Befestigungsflächen eines Schallabsorptionselements
am oberen und am unteren Ende des Abschnitts 12a zum Anbringen
der Schallabsorptionselemente erstrecken. Der Abschnitt 12a zum
Anbringen der Schallabsorptionselemente weist fast dieselben Längen-
und Höhenabmessungen wie das Schallabsorptionselement 14 auf,
und die Schallabsorptionselemente 14 werden so angebracht,
dass sie genau zwei Seitenflächen des Abschnitts 12a zum
Anbringen der Schallabsorptionselemente bedecken. Bei den Befestigungsabschnitten 12b und 12c ist
die abstehende Länge L1 des Abschnitts 12a zum
Anbringen der Schallabsorptionselemente etwas größer
als die Dicke t2 der Schallabsorptionselemente 14, und
die Befestigungsabschnitte 12b und 12c weisen
Befestigungslöcher 12d an den vordersten Endabschnitten
auf, um am Fahrzeugkörper befestigt zu werden.
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Das
Schallabsorptionselement 14 weist eine plattenförmige
Form mit rechtwinkligen Seitenflächen auf und ist aus Urethanschaum
hergestellt, welcher schallabsorbierende Eigenschaften aufweist.
Die Oberfläche 14a, welche der am Mittelteil 12 anliegenden
Seite gegenüberliegt, wird so behandelt, dass sich eine
undurchlässige Beschichtung ausbildet, welche keinen schädlichen
Effekt auf die Schallabsorptionseigenschaften hat.
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Die
Abdeckung 16 besteht aus einem plattenförmigen
Material, wie es durch Blechbearbeitung und dergleichen hergestellt
werden kann, und weist eine halbzylindrische Form auf, welche mittels
Durchschneiden eines Zylinders erhalten wird, wobei die Abdeckung 16 entlang
ihrer Längsachse einen Radius von fast derselben Größe
wie die Dicke des Schallabsorptionselements 14 aufweist.
Die Länge der Abdeckung 16 entspricht dem Abstand
zwischen den beiden Innenflächen der Befestigungsabschnitte 12b und 12c des
Mittelteils 12. Wie in 5 gezeigt, ist
die Abdeckung 16 an den Kontaktabschnitten 16a, in
welchen die Abdeckung 16 die Befestigungsabschnitte 12b und 12c des
Mittelteils 12 berührt, an das Mittelteil 12 geschweißt,
um daran festgelegt zu sein.
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Als
nächstes wird die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform
erläutert.
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Zuerst
wird der Unterschied in der Wirkungsweise bei der Schallabsorption
zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung mit Bezug auf die 6 erläutert. 6a ist eine Ansicht, welche die Wirkungsweise
der Schallabsorption in einem Luftdurchgang 160a von Schallabsorptionsplatten 110 gemäß dem
in 11 und 12 gezeigten
Stand der Technik erläutert. 6b ist
eine Ansicht, welche die Wirkungsweise der Schallabsorption in einem Luftdurchgang 56a von
den in 3 gezeigten, erfindungsgemäßen
Schallabsorptionsplatten 10 erläutert.
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In 6a, welche den Stand der Technik zeigt,
dringt eine Schallwelle 140b in den unteren Abschnitt 112b einer
Schallabsorptionsplatte 110 eines Luftdurchgangs 160a ein
und wird teilweise reflektiert, wobei aber ein Großteil
davon die Durchgangslöcher 118 des gelochten Metalls
passiert und sich innerhalb des Schallabsorptionselements 114 fortpflanzt,
während sich die Schallwelle 140b abschwächt.
Erreicht die Schallwelle 140b den oberen Abschnitt 112a,
wird sie am oberen Abschnitt 112a reflektiert und pflanzt
sich wieder innerhalb des Schallabsorptionselements 114 fort,
während sie sich abschwächt, und passiert die
Löcher 118 des gelochten Metalls am unteren Abschnitt 112b und
dringt nach außen. Als Folge, wird ein Großteil
der Schallwelle 140b herabgemindert, während sie
sich innerhalb des Schallabsorptionselements 114 hin und
her bewegt. Jedoch wird ein Teil der Schallwelle 140b, welche
den oberen Abschnitt 112a erreicht, über den oberen
Abschnitt 112a nach außen emittiert, was durch
den gestrichelten Pfeil dargestellt ist.
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Eine
Schallwelle 140a, welche in den oberen Abschnitt 112a der
Schallabsorptionsplatte 110 eindringt, wird nur zu einem
Teil innerhalb des Schallabsorptionselements 114 über
den oberen Abschnitt 112a abgeschwächt, was durch
den gestrichelten Pfeil dargestellt ist, und nahezu die gesamte
Welle wird reflektiert. Daher wird die Schallwelle 140a kaum abgeschwächt.
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In 6b, welche die erste Ausführungsform der
Erfindung zeigt, dringt eine Schallwelle 40a durch die
Oberfläche 14a einer der Schallabsorptionsplatten 10 einer
Luftöffnung 56a ein und passiert das Innere des
Schallabsorptionselements 14 während sie abgeschwächt
wird, und nahezu die gesamte Schallwelle 40a, welche das
Mittelteil 12 erreicht, wird reflektiert, während
sie nochmals das Innere des Schallabsorptionselements 14 passiert
und wieder abgeschwächt wird und anschließend
nach außen dringt. Als Folge wird die Schallwelle 40a herabgemindert,
während sie sich innerhalb des Schallabsorptionselements 14 hin
und her bewegt. Ferner wird ein Teil der Schallwelle 40a auf
der anderen Seite emittiert, anstatt am Mittelteil 12,
wie durch den gestrichelten Pfeil gezeigt, reflektiert zu werden.
Die in Richtung der anderen Seite emittierte Schallwelle wird durch
das Schallabsorptionselement 14 auf der gegenüberliegenden
Seite abgeschwächt. Eine Schallwelle 40b, welche
durch die Oberfläche 14a der anderen Schallabsorptionsplatte 10 des
Luftdurchgangs 56a eindringt, wird in derselben Art und Weise
abgeschwächt.
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Im
Allgemeinen ist es bekannt, dass die Fläche der Schallabsorption
des Schallabsorptionselements mehr zum Effekt der Schallabsorptionseigenschaften
beiträgt als die Dicke der Schallabsorptionselemente. Zum
Beispiel wird in dieser Ausführungsform angenommen, dass
die Dicke t1 des Schallabsorptionselements 114 ungefähr
doppelt so groß ist, wie die Dicke t2 des Schallabsorptionselements 14. In
dem in 6a gezeigten Fall passiert
eine Schallwelle, welche am unteren Abschnitt 112b eindringt, eine
Dicke, die doppelt so groß ist, wie die des Schallabsorptionselements 114,
während sie sich hin und her bewegt, und währenddessen
passiert in 6b eine Schallwelle, welche
durch die Oberfläche 14a eintritt, eine Dicke,
welche doppelt so groß ist, wie die des Schallabsorptionselements 14,
während sie sich hin und her bewegt. Infolgedessen ist die
Distanz, welche im erfindungsgemäßen Schallabsorptionselement 14 zurückgelegt
wird, halb so groß wie die, verglichen mit dem Stand der
Technik. Bei der Erfindung sind jedoch die Schallabsorptionselemente 14 an
beiden Seitenflächen des Mittelteils 12 mit dem
Mittelteil 12 zwischen ihnen angebracht, und der Schall
wird in den Schallabsorptionselementen 14 auf beiden Seiten
des Luftdurchgangs 56a absorbiert, wodurch eine schallabsorbierende
Fläche vorgesehen ist, welche doppelt so groß wie
die im Stand der Technik ist. Da die schallabsorbierende Fläche der
Schallabsorptionselemente 14 mehr zu den Schallabsorptionseigenschaften
als die Dicke der Schallabsorptionselemente 14 beiträgt,
weist die Ausführungsform der Erfindung in 6b einen
höheren Wirkungsgrad bei der Schallreduktion auf.
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Nachdem,
wie in 6b gezeigt, das Mittelteil 12 zwischen
den Schallabsorptionselementen 14 angeordnet ist, tritt
Vibrationsdämpfung auf und die Schallwellen 40a und 40b werden
aufgrund von durch die Vibrationsdämpfung bewirktem Energieverlust
vermindert, wenn die Schallwellen 40a und 40b am
Mittelteil 12 reflektiert werden, wodurch weiterhin der
Wirkungsgrad der Schallreduktion erhöht wird.
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7 zeigt
Experimentierdaten der Erfinder und stellt den Betrag der Schallreduktion
der Schallabsorptionsplatte dar. 7a zeigt
Daten der ersten Ausführungsform der Erfindung und 7b zeigt Daten eines Vergleichsbeispiels
aus dem Stand der Technik. Der Aufbau des Beispiels gemäß dem
Stand der Technik zeigt eine Schallabsorptionsplatte, bei welcher
das Schallabsorptionselement nur an einer Seitenfläche
eines Halters, wie in 7b gezeigt,
angebracht ist. Wie aus dem in 7 gezeigten
Experimentierergebnis der Erfindung ersichtlich, ist es möglich,
den Wirkungsgrad der Schallreduktion um ungefähr 2 dB im
Vergleich mit dem Stand der Technik zu erhöhen.
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Da
die Oberfläche 14a der oben erwähnten Ausführungsform
des Schallabsorptionselements 14 so behandelt wird, dass
eine undurchlässige Schicht ausgebildet wird, welche es
weder Staub noch Wasser ermöglicht, die Schallabsorptionseigenschaften durch
Eindringen in das Schallabsorptionselement 14 zu verschlechtern.
Der Seitenflächenabschnitt des Schallabsorptionselements 14 ist
mit einer Abdeckung 16 ummantelt. Die Befestigungsabschnitte 12b und 12c des
Mittelteils 12 und die Befestigungsabschnitte 31a und 31b des
Fahrzeugkörpers, hindern Schmutz und Wasser daran, in das
Schallabsorptionselement 14 einzudringen. Dadurch kann eine
Verschlechterung des Wirkungsgrads bei der Schallabsorption verhindert
werden, und es wird eine Schallabsorptionsplatte mit exzellentem
Wirkungsgrad erhalten, welche bei der Schallreduktion eine höhere
Lebensdauer erreicht.
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Ferner
trifft der Luftstrom auf die zylindrische Oberfläche der
Abdeckung 16 der Schallabsorptionsplatte 10 relativ
zur Luftstromrichtung auf, wodurch es schwierig ist, Wirbel oder
Ablösungen hervorzurufen und somit den Strömungswiderstand
gegenüber der Luft gering gestaltet. Als Folge davon wird
eine ausreichende Menge an Kühlluft bereitgestellt. Ferner
weist die Schallabsorptionsplatte 10 einen einfachen Aufbau
auf, bei welchem die Abdeckung 16 am Mittelteil 12 festgelegt
ist, wobei die Schallabsorptionselemente 14 an beiden Seitenflächen
angebracht sind. Zusätzlich kann die Schallabsorptionsplatte 10 fest
mit dem Fahrzeugkörper mittels der Befestigungsabschnitte 12b und 12c verbunden
werden, welche einstückig an beiden Enden des Mittelteils 12 ausgebildet
sind, was es möglich macht, eine Anordnung zu erhalten,
welche imstande ist, harten Vibrationen und Stößen,
die durch das Arbeitsfahrzeug hervorgerufen werden, zu widerstehen.
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Durch
Auswahl der Bauteile der Schallabsorptionsplatte 10 mit
Bauteilen von standardisierter Größe, wenn eine
Schallabsorptionsplatte 10 mit spezifischer Größe
hergestellt werden soll, kann die Schallabsorptionsplatte 10 überdies
einfach durch Vorsehen von Schneide- oder Biegarbeit an den Standardbauteilen
hergestellt werden, so dass sie Länge und Höhe
gemäß dem Typ der Arbeitsmaschine und des Befestigungsorts
für die jeweilige Spezifikation aufweist. Aus diesem Grund
kann bei der Ausgestaltung der Schallabsorptionsplatte 10 diese
einfach aufgrund von Flexibilität bei der Konstruktion
in Länge, Breite und dergleichen ausgelegt werden, um anschließend
festgelegt zu werden. Durch Auswahl von Bauteilen mit standardisierter
Größe erhöht sich ferner die Vielfalt
der Bauteile nicht und deshalb wird das Management der Bauteile
und des Lagerbestands vereinfacht. Aufgrund der standardisierten Größe
der Bauteile werden außerdem die Größe
der Länge und Breite, die Dicke und die Angaben der Befestigungspunkte
der Schallabsorptionsplatte 10 in einer Datenbank gespeichert,
wodurch es möglich wird, eine Schallabsorptionsplatte 10 einfach
auszuwählen, welche dem erforderlichen Betrag der Schallreduktion,
des Platzbedarfes und dergleichen nachkommt.
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Obgleich
die Abdeckung 16 als halbzylinderförmiges Blechteil
beschrieben wurde, ist sie nicht auf eine halbzylindrische Form
beschränkt, solange der Strömungswiderstand gegenüber
der Luft klein ist, und es ist selbstverständlich, dass
die Abdeckung 16 eine ovale Zylinderform aufweisen kann.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Seitenflächen
der Schallabsorptionselemente 14 an beiden Endflächen in
Luftstromrichtung der Schallabsorptionsplatte 10 durch
Aufbringen einer dünnen Schicht oder Folie, wie zum Beispiel
einem Vinylfilm, an den Seitenflächen der Schallabsorptionsplatte 10 anstatt
der Abdeckung 16, welche aus Metallplatten besteht, zu schützen.
Nachdem die Endabschnitte der Schallabsorptionselemente 14 zusammen
in einer fast halbzylinderförmigen Form gestaltet sind,
um den Strömungswiderstand der Schallabsorptionselemente 14 gegenüber
der Luft in Strömungsrichtung zu reduzieren, ist es in
diesem Fall vorzuziehen, darauf einen Vinylfilm aufzubringen.
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Als
nächstes wird eine zweite Ausführungsform gemäß den 8 und 9 erläutert.
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8 zeigt
eine Explosionsansicht einer Schallabsorptionsplatte 20 in
einem demontierten Zustand. 9 zeigt
eine perspektivische Ansicht nach dem Zusammenbau. Wie aus 8 ersichtlich, weist
die Schallabsorptionsplatte 20 ein Mittelteil 22, zwei
Schallabsorptionselemente 24, welche an beiden Seitenflächen
des Mittelteils 22 angebracht sind, zwei Abdeckungen 26,
welche an beiden Endabschnitten in Luftstromrichtung vorgesehen
sind, und vier Befestigungselemente 28 auf, welche an beiden
Endabschnitten in Längsrichtung der Abdeckungen 26 angeordnet
sind.
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Das
Mittelteil 22 besteht aus einem plattenförmigen
Material, wie Blech, und die Höhe H1 ist fast dieselbe
wie die Höhe H2 des Schallabsorptionselements 24,
und die Länge B1 ist etwas größer als
die Länge B2 des Schallabsorptionselements 24.
Die Schallabsorptionselemente 24 werden jeweils an beiden
Seitenflächen des Mittelteils 22 so angebracht, dass
sie sich damit überdecken und nur die Endabschnitte 22a des
Mittelteils herausstehen. Das Schallabsorptionselement 24 ist
plattenförmig ausgebildet, weist rechtwinklige Seitenflächen
auf und besteht aus Urethanschaum, welcher eine Schallabsorptionsfunktion
aufweist. Eine Behandlung, um eine undurchlässige Schicht
auszubilden, welche keinen verschlechternden Effekt auf die Schallabsorptionseigenschaften
hat, wird auf der Oberfläche 24a ausgeführt,
welche gegenüber der Seitenfläche des Schallabsorptionselements 24 liegt,
mit welcher es am Mittelteil 22 angebracht ist.
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Die
Abdeckung 26 wird aus einem Harzformteil hergestellt und
weist eine halbzylindrische Form auf, welche mittels Durchschneiden
eines Zylinders erhalten wird, und entlang ihrer Längsachse
einen Radius von fast derselben Größe wie die
Dicke des Schallabsorptionselements 24 aufweist, wobei
die Länge fast der Höhe H1 des Mittelteils 22 entspricht. In
der Mitte der Innenfläche der Abdeckung 26 ist
ein Schlitz 26a vorgesehen, welcher in Richtung der Mitte
geöffnet ist und sich über die gesamte Länge
erstreckt. Die Breite der Öffnung des Schlitzes 26a ist annähernd
die Gleiche, wie die des Mittelteils 22.
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Das
Befestigungselement 28 weist einen Befestigungsabschnitt 28a in
Form einer Platte und einen Stützabschnitt 28b auf,
welcher vertikal an einer Seitenfläche des Befestigungsabschnitts 28a vorgesehen
ist. Das Befestigungselement 28 kann ein einstückiges
Harzformteil oder ein einstückiges Teil sein, welches aus
verschweißten Blechen oder dergleichen hergestellt wird.
Der Befestigungsabschnitt 28a weist eine rechtwinklige
Form mit der Länge L3 einer Seite auf, welche etwas größer
als die Dicke L2 der Schallabsorptionsplatte 20 ist, und
weist in der Nähe der beiden Enden der Schallabsorptionsplatte 20 an
den äußeren Abschnitten Befestigungslöcher 28c auf,
welche benutzt werden, wenn die Schallabsorptionsplatte am Fahrzeug
befestigt wird. Der Stützabschnitt 28b ist ein
Element, welches vertikal vorgesehen ist und eine Bogenform mit
einer vorbestimmten Höhe aufweist, wobei der Innenradius
des Bogens nahezu der Gleiche wie der Außenradius der Abdeckung 26 ist,
und der Stützabschnitt 28b wird ungefähr
im mittleren Abschnitt des Befestigungsabschnitts 28a platziert.
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Das
Befestigungselement 28 kann jeglichen Aufbau aufweisen,
was den Stützabschnitt, um die Abdeckung 26 abzustützen,
und den Befestigungsabschnitt, welcher die Befestigungslöcher
aufweist, um damit am Fahrzeugkörper befestigt zu werden, mit
einschließt und es ist selbstverständlich, dass jegliche
andere Form, welche von der in 8 gezeigten
abweicht, verwendbar ist.
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Was
den Zusammenbau der Schallabsorptionsplatte 20 betrifft,
werden die Abdeckungen 26 an beiden Seiten des mit den
Schallabsorptionselementen 24 auf beiden Seitenflächen
versehenen Mittelteils 22 in einer Weise angebracht, dass
die Endabschnitte 22a des Mittelteils in die Schlitze 26a gesteckt
werden. Mit den beiden in Längsrichtung eingesteckten Endabschnitten
liegen die Abdeckungen 26 an den Stützabschnitten 28b der
Befestigungselemente 28 an (siehe 9) und die
Schallabsorptionsplatte 20 wird an den Fahrzeugkörper
in derselben Weise wie in 3 dargestellt
befestigt.
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Die
Funktionsweise der Schallabsorptionsvorrichtung gemäß der
zweiten Ausführungsform wird erläutert.
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Die
Wirkungsweise der Schallreduktion ist dieselbe wie die der ersten
Ausführungsform. Da im Besonderen der Schall in beiden
Seiten des Luftdurchgangs absorbiert wird, wird die Fläche
der Schallabsorption auf das Doppelte wie beim Stand der Technik
erhöht, und die Schallwelle, welche auf der anderen Seite
des Mittelteils 22 emittiert wird, wird im Schallabsorptionselement 24 auf
der anderen Seite absorbiert. Außerdem wird die Vibration
des Mittelteils 22 durch die Schallabsorptionselemente 24,
welche auf beiden Seitenflächen angebracht sind, reduziert,
wodurch der Wirkungsgrad der Schallabsorption erhöht werden
kann.
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Die
Wirkung des Luftstroms ist dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform.
Da die Schallabsorptionsplatte 20 den Luftstrom auf der
zylindrischen Oberfläche der Abdeckung 26 relativ
zur Luftstromrichtung erhält, treten Wirbel oder Ablösungserscheinungen
selten auf, was den Strömungswiderstand gegenüber
der Luft reduziert. Als Folge wird eine ausreichende Kühlluftmenge
sichergestellt.
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Weiterhin
weist die Schallabsorptionsplatte 20 einen einfachen Aufbau
auf, bei welchem die Abdeckungen 26 am Mittelteil 22,
welches an beiden Seitenflächen angebrachte Schallabsorptionselementen 24 aufweist,
angebracht werden und die Schallabsorptionsplatte 20 am
Fahrzeugkörper unter Verwendung der Befestigungselemente 28 befestigt wird.
Ferner ist die Schallabsorptionsplatte 20 am Fahrzeugkörper
befestigt, wobei die Abdeckungen 26 fest zwischen den Befestigungselementen 28 an ihren
beiden länglichen Endabschnitten angeordnet sind, und wodurch
es ermöglicht wird, die Schallabsorptionsplatte 20 fest
am Fahrzeugkörper zu befestigen. Dadurch erhält
man eine feste Anordnung, die starken Vibrationen und Stößen
des Arbeitsfahrzeugs standhält.
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Ferner
können die Bauteile der Schallabsorptionsplatte 20 im
Gegensatz zu den Bauteilen der Befestigungselemente 28,
welche als gemeinsame Bauteile ausgewählt werden, so ausgewählt
werden, dass sie aus Bauteilen von standardisierter Größe
bestehen. Daher kann eine Schallabsorptionsplatte, wenn sie in einer
spezifischen Größe hergestellt werden soll, einfach
durch Schneiden oder Biegen der Bauteile mit standardisierter Größe
hergestellt werden, so dass sie die Länge und Höhe,
entsprechend des Typs der Arbeitsmaschine und des Befestigungsortes
für die jeweilige Spezifikation aufweisen. Wie zum Beispiel
in 10 gezeigt, werden, selbst wenn eine Befestigungsfläche 31 einer
Fahrzeugseite für die Schallabsorptionsplatte 20 eine
Stufe 33 aufweist, die Bauteile von standardisierter Größe
(das Mittelteil 22, die Schallabsorptionselemente 24,
die Abdeckung 26 und dergleichen) auf eine Größe
entsprechend der Stufe zurechtgeschnitten, was es einfacher macht,
auf Erfordernisse zu reagieren. Aus diesem Grund kann bei der Ausgestaltung
der Schallabsorptionsplatte 20, die Schallabsorptionsplatte 20 einfach
aufgrund von Flexibilität bei der Konstruktion in der Länge,
Breite und dergleichen ausgelegt werden, um anschließend
festgelegt zu werden. Durch Auswahl von gemeinsamen Bauteilen und
von Bauteilen mit standardisierter Größe erhöht sich
ferner die Vielfalt der Bauteile nicht, und deshalb wird das Management
der Bauteile und des Lagerbestandes vereinfacht. Aufgrund der gemeinsamen Bauteile
und der Bauteile mit standardisierter Größe werden
außerdem die Größe der Länge
und Breite, die Dicke und die Angaben der Befestigungspunkte der
Schallabsorptionsplatte 20 in einer Datenbank gespeichert,
wodurch es möglich wird, eine Schallabsorptionsplatte 20 einfach
auszuwählen, welche dem erforderlichen Betrag der Schallreduktion,
des Platzbedarfes und dergleichen nachkommt.
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Bezüglich
der obigen Ausführungsformen beschränkt sich das
Schallabsorptionsmaterial nicht auf Urethanschaum. Im Einzelnen
können jegliche Schallabsorptionselemente verwendet werden, selbst
wenn die Elemente aus Glaswolle, Filz oder dergleichen hergestellt
sind und dieselben Effekte und Wirkungen erzielt werden, solange
die Schallabsorptionselemente einen Schallabsorptionswirkungsgrad
aufweisen. In diesem Fall gibt es, um die Oberfläche der
Schallabsorptionselemente zu schützen, eine Methode, bei
welcher die Oberfläche der Schallabsorptionselemente mit
Glasgewebe (zum Beispiel Gewebe, welches aus Glaswolle hergestellt
ist) umhüllt wird und die Oberfläche des Glasgewebes
mit einer Neoprenschicht oder Aluminiumfolie ummantelt wird.
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Ferner
ist das Mittelteil nicht auf ein Blechteil beschränkt,
sondern kann irgendein Teil sein, welches zum Reflektieren von Schall
geeignet ist. Zum Beispiel weist ein Teil, in welchem eine Mehrzahl
von Löchern derart vorgesehen sind, dass der größte
Teil der Schallwellen reflektiert wird, wie zum Beispiel bei einem
sogenannten gelochten Blech, dieselben Effekte und Wirkungen auf.
Im Falle des gelochten Blechs tritt, selbst wenn Wasser in die Schallabsorptionsplatte
eindringt und die Schallabsorptionsplatte zum Beispiel horizontal
platziert ist, das Wasser durch die Löcher hindurch, was
es möglich macht, das Wasser daran zu hindern, in einem
Abschnitt in der Nähe des Mittelteils zu verbleiben und
den Wirkungsgrad der Schallabsorption zu reduzieren. Es kann zweckmäßig
sein, die Dicke der Schallabsorptionselemente zu variieren, welche
an beiden Seitenflächen des Mittelteils angebracht sind.
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Bei
den obigen Ausführungsformen findet die Erläuterung
anhand eines Beispiels statt, bei welchem die Luft durch eine Luftöffnung
eines Kühlers ausgelassen wird, es ist aber selbstverständlich, dass
selbst bei einem Maschinentyp, bei welchem die Luft über
eine Luftöffnung eines Kühlers eintritt, wie bei
einem Fahrzeug, zum Beispiel einem ölhydraulischen Bagger,
dieselben Effekte erzielt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 57-8729 [0002]
- - DE 2334697 A1 [0007]