DE10138522B4

DE10138522B4 - Lärmschutzkonstruktion eines Leitungssystems einer Kunstharzkammer

Info

Publication number: DE10138522B4
Application number: DE10138522.6A
Authority: DE
Inventors: Hisako Nakano; Tatsuo Iino; Mamoru Fukushima
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2021-08-07
Also published as: US20020020383A1; JP4467731B2; US6601556B2; JP2002054518A; DE10138522A1

Abstract

Lärmschutzkonstruktion eines Leitungssystems einer Kunstharzkammer, mit einer Kunstharzkammer (3); und einem Lärmschutzelement (9), das an der Kammer derart angebracht ist, dass es die Kammer bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) eine Vielzahl von Rippen (12) und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen gebildeten ersten Nuten an ihrer äusseren Oberfläche hat, und dass das Lärmschutzelement (9) eine Vielzahl von Vorsprüngen (13), die sich entlang den Rippen (12) erstrecken, und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Vorsprüngen (13) gebildeten zweiten Nuten hat, wobei die Rippen (12) in die zweiten Nuten und die Vorsprünge (13) in die ersten Nuten passen, so dass die Kammer (3) in innigem Kontakt mit dem Lärmschutzelement (9) ist, wobei einer der Vorsprünge (13) eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen (14) hat, die entlang einer Erstreckungsrichtung des Vorsprungs an einem oberen Bereich desselben vorgesehen sind und wobei eine der Rippen (12) eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen hat, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Rippe an einem oberen Bereich derselben vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzkonstruktion eines Leitungssystem einer Kunstharzkammer gemäß Patentanspruch 1.
In den letzten Jahren ist im Hinblick auf eine Gewichtsverringerung, eine Kostensenkung und die Recycelbarkeit von Kraftfahrzeugteilen das Interesse an Ansaugkrümmern aus Kunstharz gestiegen. Ansaugkrümmer aus Kunstharz weisen jedoch den Nachteil auf, daß wegen ihres geringen Gewichts Lärm durchdringt. Zur wirksamen Dämmung und Beseitigung von Lärm, der von einem Luftstrom in dem Ansaugkrümmer herrührt (nachstehend als Ansauglärm bezeichnet), sind die Ansaugkrümmer aus Kunstharz den Ansaugkrümmern aus Aluminiumlegierungen unterlegen.
Der Ansaugkrümmer aus Kunstharz mit größerer Wandstärke hat zwar eine erhöhte Lärmschutzwirkung, weist jedoch einen Produktivitätsnachteil aufgrund von längeren Harzaushärtungszeiten auf, so daß eine Einschränkung bei der Erhöhung der Wandstärke des Ansaugkrümmers aus Kunstharz besteht.
Dieses Problem ist nicht auf Ansaugkrümmer aus Kunstharz beschränkt und tritt auch bei der Fertigung verschiedener Kunstharzkammern einschließlich Kunstharzansaugkammern auf.
Vorrichtungen der hier angesprochenen Art sind auch aus der US 5 243 933 A , der US 5 245 955 A und der US 5 971 099 A bekannt.
Die US 5 243 933 A beschreibt ein Lufteinlasselement mit einem inneren Rohr und einem äußeren Rohr, dass das innere Rohr umgibt. Zur Erhöhung der Gesamtstabilität sind Stäbe vorgesehen. Die Verhinderung von Lärm ist jedoch nicht hinreichend adressiert.
Ausgehend von der US 5 243 933 A ist es Aufgabe der Erfindung eine Kunstharzkammer bereitzustellen, die eine hohe Lärmschutzfähigkeit hat und mit niedrigen Kosten gefertigt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine Lärmschutzkonstruktion eines Leitungssystems einer Kunstharzkammer die Kunstharzkammer und ein Lärmschutzelement auf, das an der Kunstharzkammer derart angebracht ist, dass es die Kunstharzkammer bedeckt, wobei die Kunstharzkammer eine Vielzahl von Rippen und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen gebildeten ersten Nuten an ihrer äußeren Oberfläche hat, und dass das Lärmschutzelement eine Vielzahl von Vorsprüngen, die sich entlang den Rippen erstrecken, und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Vorsprüngen gebildeten zweiten Nuten hat, wobei die Rippen in die zweiten Nuten und die Vorsprünge in die ersten Nuten passen, so dass die Kunstharzkammer in innigen Kontakt mit dem Lärmschutzelement ist.
Außerdem hat zumindest einer der Vorsprünge eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen, die entlang einer Erstreckungsrichtung des Vorsprungs an einem oberen Bereich des Vorsprungs vorgesehen sind. Diese zylindrischen Sackbohrungen bilden Luftsäulen, wenn die Kunstharzkammer mit dem Lärmschutzelement abgedeckt ist, und die Luftsäulen dienen aufgrund des Resonanzeffekts als Lärmdämpfer. Die Rippe hat eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Rippe an einem oberen Bereich derselben vorgesehen sind.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
1 eine Ansicht der Oberseite eines Ansaugkrümmers aus Kunstharz gemäß der Erfindung;
2 eine Vorderansicht eines Ansaugkrümmers aus Kunstharz gemäß der Erfindung;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2;
4a und 4b erlauternde Ansichten, die zeigen, wie ein Lärmschutzelement angebracht wird;
5 eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B von 1;
6a und 6b vergrößerte Ansichten von Anbringbereichen;
7a und 7b vergrößerte Ansichten von Anbringbereichen.
In den 1 und 2 bezeichnet 1 einen Ansaugkrümmer aus Kunstharz für einen Vierzylinder-Boxermotor. Ansaugkanäle 2a, 2b, 2c und 2d und ein Kammerabschnitt 3 sind integral mit den Ansaugkrümmer aus Kunstharz 1 ausgebildet. Der Kammerabschnitt 3 besitzt einen Ansauglufteinlaß 4, um Luft durch eine (nicht dargestellte) Drosselklappe auf der Rückseite davon einzuführen. Ansaugkanäle 2a und 2c verlaufen von der einen Seite des Kammerabschnitts 3, um den zwei Zylindern der linken Reihe Luft zuzuführen, und Ansaugkanäle 2b und 2d verlaufen von der anderen Seite des Kammerabschnitts 3, um den beiden Zylindern der rechten Reihe Luft zuzuführen. Die benachbarten paarigen Ansaugkanäle 2a und 2c (oder 2b und 2d) verlaufen allmählich voneinander weg in ihrer Erstreckung zu der linken (oder rechten) Zylinderreihe des Motors. Am linken Ende der paarigen Ansaugkanale 2a, 2c ist ein Flanschabschnitt 5a vorgesehen, und am rechten Ende der paarigen Ansaugkanäle 2b, 2d ist ein Flanschabschnitt 5b vorgesehen. Ferner ist jede Öffnung der Ansaugkanäle 2a, 2c an der unteren Oberfläche des Flanschabschnitts 5a vorgesehen, und jede Öffnung der Ansaugkanäle 2b, 2d ist an der unteren Oberfläche des Flanschabschnitts 5b vorgesehen. Der Ansaugkrümmer 1 ist an einem Zylinderkopf (nicht gezeigt) des Motors angebracht. Aus dem Ansauglufteinlaß 4 in den Kammerabschnitt 3 angesaugte Luft wird zu den jeweiligen Ansaugöffnungen des Zylinderkopfs durch die gegabelten Ansaugkanäle 2a, 2b, 2c und 2d geleitet.
Installationsabschnitte 6a, 6b, 6c und 6d, an denen Sensoren, Drahte, Leitungen und dergleichen installiert sind, sind integral mit dem Kammerabschnitt 3 auf solche Weise ausgebildet, daß sie von der äußeren Oberfläche des Kammerabschnitts 3 vorspringen. Ferner sind im Bereich der Flanschabschnitte 5a, 5b Einspritzventil-Anbringabschnitte 7a, 7b, 7c und 7d vorgesehen. Wenn Einspritzventile (nicht gezeigt) an den Einspritzventil-Anbringabschnitten 7a, 7b, 7c und 7d angebracht sind, befinden sich die Kraftstoffeinspritzdüsen der Einspritzventile den Ansaugkanälen 2a, 2b, 2c und 2d gegenüber, so daß sie Kraftstoff in die Ansaugöffnungen des Motors einspritzen. Weiterhin ist eine Vielzahl von Rippen 8 integral mit dem Ansaugkrümmer 1 auf solche Weise ausgebildet, daß sie von der äußeren Oberfläche des Ansaugkrümmers 1 vorspringen. Diese Rippen 8 sind in geeigneten Positionen der äußeren Oberfläche des Ansaugkrümmers 1 angeordnet, und zwar an der Außenwand der Ansaugkanäle 2a, 2b, 2c und 2d, dem Verbindungsbereich der Ansaugkanäle 2a, 2b, 2c und 2d mit der Kammer 3 und weiteren Positionen. Diese Rippen 8 erhöhen die Festigkeit des Ansaugkrümmers 1 und dämpfen Schwingungen, so daß sie das Larmschutzverhalten des Ansaugkrümmers 1 selber verbessern.
Der Kammerabschnit 3 ist von einem Lärmschutzelement 9 dicht abgedeckt. Das Lärmschutzelement 9 besteht aus Gummiplattenmaterial, das entsprechend der Konfiguration des Kammerabschnitts 3 geformt ist. Bei dieser Ausführungsform hat das Lärmschutzelement 9 eine Dicke von 6 mm und besteht aus Ethylenpropylengummi (EPDM), synthetischem Gummi, der nicht teuer und haltbar ist, oder aus Butylgummi, der ein elastischer Thermoplastkörper ist. Weiterhin hat das Lärmschutzelement 9 ausgesparte Öffnungen zum Durchtritt der Rippen 8 und Installationsabschnitte 6a, 6b, 6c und 6d.
Eine Vielzahl von Vorsprüngen 10 sind integral an die äußere Oberfläche des Kammerabschnitts 3 angeformt. Das Lärmschutzelement 9 ist an dem Kammerabschnitt 3 befestigt durch Verformen eines oberen Abschnitts der Vorsprünge 10, indem darauf Wärme aufgebracht wird. Die Vorsprünge 10a und 10b haben eine solche Gestalt, daß die oberen Abschnitte der Vorsprünge 10a und 10b von der äußeren Oberfläche des Lärmschutzelements 9 vorspringen, wenn das Lärmschutzelement 9 an dem Kammerabschnitt 3 angebracht ist. Andererseits hat das Lärmschutzelement 9 Durchgangslöcher 11a und 11b, durch die hindurch die Vorsprünge 10a und 10b durch die innere und äußere Oberfläche des in einer richtigen Position befindlichen Lärmschutzelements 9, die jeweils den Vorsprüngen 10a und 10b entspricht, gehen können.
Wenn das Lärmschutzelement 9 installiert wird, wird zuerst das Durchgangsloch 11a des Lärmschutzelements 9 über dem Vorsprung 10a des Kammerabschnitts 3 angebracht, um das Lärmschutzelement 9 in einer richtigen Position festzulegen, wie 4a zeigt. Dann wird der obere Abschnitt des Vorsprungs 10a erwärmt, so daß er eine Formänderung erfährt (Dichten mittels Wärme). Dadurch ist eine Seite des Lärmschutzelements 9 an dem Kammerabschnitt 3 befestigt (sieht 4b). Dann wird das Lärmschutzelement 9 an dem Kammerabschnitt 3 in Pfeilrichtung in 3 eng angesetzt. Die dichte Passung des Lärmschutzelements 9 an dem Kammerabschnitt 3 wird erreicht, indem an der Oberfläche des Kammerabschnitts 3 ausgebildete konvexe Bereiche in konkave Bereiche eingepaßt werden, die an der Oberfläche des Lärmschutzelements 9 ausgebildet sind, oder umgekehrt. Dann geht der Vorsprung 10b durch das Durchgangsloch 11b, und der Kammerabschnitt 3 ist vollständig mit dem Lärmschutzelement 9 bedeckt. Schließlich wird das vorerwähnte Dichten mittels Wärme auf den Vorsprung 10b angewendet. Somit kann das Lärmschutzelement 9 mit relativ einfachen Arbeitsschritten an dem Kammerabschnitt 3 befestigt werden.
Gemaß 5 ist eine Vielzahl von Eingriffsrippen 12 an der äußeren Oberfläche des Kammerabschnitts 3 integral ausgebildet, um die Festigkeit des Kammerabschnitts 3 und die Dichtheit des Lärmschutzelements 9 sicherzustellen. Diese Eingriffsrippen 12 haben eine bestimmte Höhe, beispielsweise 2 mm, sind in einem bestimmten Abstand angeordnet, und jede der Eingriffsrippen 12 verläuft gerade entlang der Konfiguration des Kammerabschnitts 3. Ferner ist eine Vielzahl von Eingriffsvorsprüngen 13, die ungefähr die gleiche Höhe wie die Eingriffsrippen 12 haben, an der Kontaktoberfläche des Lärmschutzelements 9 mit dem Kammerabschnitt 3 ausgebildet. Die Eingriffsvorsprünge 13 haben ungefähr die gleiche Breite wie eine Nut, die zwischen zwei benachbarten Eingriffsrippen 12, 12 gebildet ist, und verlaufen gerade in einer Erstreckungsrichtung der Eingriffsrippen 12. Die Eingriffsvorsprünge 13 sind in die Nut eingesetzt, die zwischen den beiden benachbarten Eingriffsrippen 12, 12 gebildet ist. Ferner sind die Eingriffsrippen 12 in eine Nut eingepaßt, die zwischen zwei benachbarten Eingriffsvorsprüngen 13, 13 gebildet ist. Da die Vorsprunge und Nuten, die an den beiden Oberflachen des Kammerabschnitts 3 und des Lärmschutzelements 9 ausgebildet sind, an- oder übereinander angebracht sind, ist das Lärmschutzelement 9 zusätzlich zu dem angewandten Dichten mittels Wärme dadurch an dem Kammerabschnitt 3 befestigt.
Gemäß den 6a und 6b sind zylindrische Sacklöcher 14 entlang einer Geraden an der oberen Oberfläche der Eingriffsvorsprünge 13 ausgebildet. Wenn die Eingriffsrippen 12 und die Eingriffsvorsprünge 13 in die jeweiligen Nuten eingesetzt sind, ist die Luft in den zylindrischen Sacklöchern 14 dicht eingeschlossen, und es wird eine Luftsäule gebildet. Die Luftsaule hat eine Resonanzwirkung, wobei Lärm mit einer bestimmten Frequenz je nach dem Durchmesser oder der Länge der Luftsäule unterdrückt oder gedämpft wird. Durchmesser und Länge der zylindrischen Bohrungen 14 sind unter Berücksichtigung der Frequenz des zu dämpfenden Ansauglärms ausgebildet. Die zylindrischen Bohrungen 14 sind nicht auf eine Zylinderkonfiguration beschränkt, sondern können eine zweckmäßige Konfiguration einschließlich einer Polygongestalt haben.
Bei dieser Ausführungsform ist der Kammerabschnitt 3, der eine Primärquelle für den Ansauglärm ist, mit dem Lärmschutzelement 9, das eine ausgezeichnete Lärmschutzwirkung hat, rundum abgedeckt. Da insbesondere die mit dem Kammerabschnitt 3 integral geformten Eingriffsrippen 12 mit den Eingriffsvorsprüngen 13, die mit dem Lärmschutzelement 9 integral geformt sind, in Eingriff sind, kann das Lärmschutzelement 9 in innigem Kontakt mit dem Kammerabschnitt 3 sein. Infolgedessen weist der Kammerabschnitt 3 eine sehr gute Lärmdämpfungswirkung auf. Da Luft in den zylindrischen Sacklöchern 14, die an den oberen Bereichen der Eingriffsvorsprünge 13 ausgebildet sind, hermetisch eingeschlossen ist, dienen die zylindrischen Sacklöcher 14 als Resonator, und dadurch wird das Lärmdämpfungsverhalten verbessert. Der Ansauglärm, dessen Hauptquelle der Kammerabschnitt 3 ist, kann somit nahezu auf denselben Pegel wie bei einem Ansaugkrümmer aus einer Aluminiumlegierung verringert werden.
Die Position des Lärmschutzelements 9 kann ferner leicht dadurch bestimmt werden, daß der Vorsprung 10 des Kammerabschnitts 3 durch das Durchgangsloch 11 des Lärmschutzelements 9 geführt wird. Ferner kann das Lärmschutzelement 9 leicht an dem Kammerabschnitt 3 durch Warmabdichten ohne weitere Geräte zur Installation befestigt werden. Daher kann der Einbau des Lärmschutzelements 9 leicht und effizient erfolgen. Da die Anzahl von Teilen verringert werden kann, können die Fertigungskosten gesenkt werden.
Bei der vorgenannten Ausführungsform sind die zylindrischen Bohrungen 14 an dem Lärmschutzelement 9 vorgesehen, aber diese zylindrischen Bohrungen 14 können an dem Kammerabschnitt 3 vorgesehen sein, wie die 7a und 7b zeigen. Bei der vorgenannten Ausführungsform ist beispielhaft der Kammerabschnitt des Ansaugkrümmers erläutert worden, aber die Kammer ist nicht auf den Ansaugkrümmer beschränkt. Die Kammerausbildung kann bei verschiedenen anderen Kunstharzkammern angewandt werden, die in einem Motor verwendet werden.
Vorstehend wurden die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben; es versteht sich, daß diese nur beispielhaft sind und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen im Rahmen der durch die Ansprüche definierte Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

Lärmschutzkonstruktion eines Leitungssystems einer Kunstharzkammer, mit einer Kunstharzkammer (3); und einem Lärmschutzelement (9), das an der Kammer derart angebracht ist, dass es die Kammer bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) eine Vielzahl von Rippen (12) und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen gebildeten ersten Nuten an ihrer äusseren Oberfläche hat, und dass das Lärmschutzelement (9) eine Vielzahl von Vorsprüngen (13), die sich entlang den Rippen (12) erstrecken, und eine Vielzahl von zwischen jeweils zwei benachbarten Vorsprüngen (13) gebildeten zweiten Nuten hat, wobei die Rippen (12) in die zweiten Nuten und die Vorsprünge (13) in die ersten Nuten passen, so dass die Kammer (3) in innigem Kontakt mit dem Lärmschutzelement (9) ist, wobei einer der Vorsprünge (13) eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen (14) hat, die entlang einer Erstreckungsrichtung des Vorsprungs an einem oberen Bereich desselben vorgesehen sind und wobei eine der Rippen (12) eine Vielzahl von zylindrischen Sackbohrungen hat, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Rippe an einem oberen Bereich derselben vorgesehen sind.
Lärmschutzkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) eine Vielzahl von mit der Kammer integral geformten Vorsprüngen (10a, 10b) hat, dass das Lärmschutzelement (9) eine Vielzahl von Durchgangslöchern (11a, 11b) hat und dass das Lärmschutzelement (9) an der Kammer (3) durch Verformen eines oberen Bereichs des Vorsprungs durch Erwärmen des oberen Bereichs nach dem Einsetzen des Vorsprungs in das Durchgangsloch befestigt ist.
Lärmschutzkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lärmschutzelement (9) aus Gummi besteht.
Lärmschutzkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lärmschutzelement (9) aus einem elastischen Thermoplastkörper besteht.