DE102008009531A1

DE102008009531A1 - Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008009531A1
Application number: DE200810009531
Authority: DE
Inventors: Matthias Alex; Marcus Dr.-Ing. Hofmann; Rudolf Dr. Starobinski
Original assignee: Daimler AG; Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-02-16
Filing date: 2008-02-16
Publication date: 2009-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Hohlkörper (10), welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung (12) in wenigstens zwei Räume (14a, 14b) unterteilt ist, und mit einer Schallübertragungseinrichtung (16), welche wenigstens ein erstes, innerhalb des ersten Raums (14a) angeordnetes und ein zweites, innerhalb des zweiten Raums (14b) angeordnetes schwingfähiges ung aus dem ersten in den zweiten Raum (14a, 14b) über ein an der Wandung (12) gelagertes Verbindungselement (22) miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei der erste Raum (14a) über einen Schalleintritt (26) mit einem gasführenden Teil (28), insbesondere einem Schlauch eines Abgastrakts, einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs koppelbar ist und wobei der zweite Raum (14b) über einen Schallaustritt (30) akustisch mit einem Innenraum des Kraftfahrzeugs und/oder einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum koppelbar ist, wobei die Vorrichtung an eine Dimension des gasführenden Teils (28), insbesondere des Schlauchs des Ansaugtrakts, angepasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Eine derartige Vorrichtung ist dabei beispielsweise bereits aus der DE 102 23 873 A1 als bekannt zu entnehmen und umfasst einen Hohlkörper, welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung in wenigstens zwei Räume unterteilt ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Schallübertragungseinrichtung, welche wenigstens ein erstes, innerhalb des ersten Raums angeordnetes und ein zweites, innerhalb des zweiten Raums angeordnetes schwingfähiges Element umfasst, die zur Schallübertragung aus dem ersten in den zweiten Raum über ein an der Wandung gelagertes Verbindungselement miteinander in Wirkverbindung stehen. Der erste Raum ist hierbei über einen Schalleintritt mit einem gasführenden Teil, insbesondere mit einem Schlauch eines Ansaugtrakts, einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs koppelbar. Beim Beaufschlagen des ersten schwingfähigen Elements mit durch den Schalleintritt eingeleiteten Schall wird dieser über das Verbindungselement auf das zweite schwingfähige Element und damit in den zweiten Raum übertragen, von wo aus er über einen Schallaustritt zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs und/oder zu einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum übertragen werden kann. Die Vorrichtung ermöglicht es somit, von der Brennkraftmaschine erzeugte Schallwellen zum Innenraum des Kraftfahrzeugs bzw. zu dem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum zu übertragen. Damit wird ein Fahrer des Kraftfahrzeugs in die Lage versetzt, den lastabhängigen Geräuscheindruck der Brennkraftmaschine akustisch wahrzunehmen. Weiterhin kann mit Hilfe der Vorrichtung gezielt Einfluss auf die übertragenen Schallfrequenzen und Amplituden genommen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einem gegebenen Bauraum einfacher mit dem gasführenden Teil der Brennkraftmaschine koppelbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, welche bei einem gegebenen Bauraum einfacher mit dem gasführenden Teil der Brennkraftmaschine koppelbar ist, ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass die Vorrichtung an eine Dimension des gasführenden Teils, insbesondere des Schlauchs des Ansaugtrakts, angepasst ist. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung derart dimensioniert, dass sie einfach in den gasführenden Teil integrierbar ist oder zumindest vergleichbare geometrische Abmessungen besitzt. Dies erlaubt es, die Vorrichtung einfach mit dem gasführenden Teil der Brennkraftmaschine zu koppeln beziehungsweise die Vorrichtung in diesen zu integrieren, wodurch das Entstehen von Packagingproblemen verhindert wird. Auf diese Weise muss kein zusätzlicher Bauraum bereitgestellt werden und die Vorrichtung kann zudem auch als Nachrüstteil für bereits bestehende Kraftfahrzeugtypen verwendet werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische und ausschnittsweise Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in 1 gezeigten Dicht- und Lagerelements;
3 eine schematische Aufsicht eines in 1 gezeigten Verbindungselements;
4 eine schematische seitliche Schnittansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Geräuschgestaltung; und
5 eine weitere schematische seitliche Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Geräuschgestaltung.
1 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung umfasst hierbei einen Hohlkörper 10, welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung 12 in zwei Räume 14a, 14b unterteilt ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Schallübertragungseinrichtung 16, welche ein erstes, innerhalb des ersten Raums 14a angeordnetes schwingfähiges Element 18a und ein zweites, innerhalb des zweiten Raums 14b angeordnetes schwingfähiges Element 18b umfasst. Die beiden schwingfähigen Elemente 18a, 18b teilen dabei die beiden Räume 14a, 14b in entsprechende Unterräume 20a–d auf. Zur Schallübertragung aus dem ersten Raum 14a in den zweiten Raum 14b sind die schwingfähigen Elemente 18a, 18b über ein Verbindungselement 22 miteinander gekoppelt. Das Verbindungselement 22 ist hierzu mittels eines Dicht- und Lagerelements 24 verschwenkbar in der Wandung 12 gelagert und im vorliegenden Ausführungsbeispiel als gebogenes Blechband (s. 3) ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andere elastisch nachgiebige Materialien beziehungsweise Bauformen für das Verbindungselement 22 verwendet werden. Der erste Raum 14a der Vorrichtung ist über einen Schalleintritt 26 mit einem gasführenden Teil 28 einer nicht abgebildeten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gekoppelt. Der gasführende Teil 28 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schlauch eines Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine ausgebildet. Ein gemäß Pfeil S₁ durch den gasführenden Teil 28 eingeleiteter Schall beaufschlagt das erste schwingfähige Element 18a, wodurch das gelagerte Verbindungselement 22 eine Drehbewegung ausführt und die Schwingung auf das zweite schwingfähige Element 18b überträgt. Von hier aus wird der resultierende Schall gemäß Pfeil S₂ über einen Schallaustritt 30 und einen Schlauch 32 zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs beziehungsweise zu einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum weitergeleitet. Wie aus 1 erkennbar ist die Vorrichtung sowohl an eine Dimension des gasführenden Teils 28 als auch des Schlauchs 32 angepasst und besitzt somit einen sehr geringen Bauraumbedarf. Hierdurch werden etwaige Packagingprobleme verhindert und die Vorrichtung kann problemlos mit dem gasführenden Teil 28 gekoppelt beziehungsweise in diesen integriert werden.
Um einen Druckausgleich zwischen den Unterräumen 20a, 20b beziehungsweise 20c, 20d zu ermöglichen, umfassen die beiden schwingfähigen Elemente 18a, 18b jeweils eine Ventileinrichtung 34a, 34b, die im vorliegenden Fall als kalibrierte Bohrungen ausgebildet sind. Um eine optimale Schallübertragung gewährleisten zu können und um unerwünschte Verluste zu minimieren, sind die beiden vorliegend aus einem Kunststoff gefertigten schwingfähigen Elemente 18a, 18b mittels weiterer elastischer Dicht- und Lagerelemente 24a, 24b an einer Wand 36 der Vorrichtung beziehungsweise des Hohlkörpers 10 gelagert. Die Dicht- und Lagerelemente 24a, 24b bestehen dabei aus einem möglichst weichen Material, wodurch die Rotationsbewegung des Verbindungselements 22 so wenig wie möglich gedämpft wird. Dies bietet zudem den Vorteil, dass die Vorrichtung einen äußerst geringen Verschleiß aufweist und auch für Brennkraftmaschinen mit Schaltsaugrohren, Turboladern oder Kompressoren verwendet werden kann. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Wand 36 beziehungsweise der Hohlkörper 10 aus einem Kunststoff oder einem Gummi gefertigt sind.
2 zeigt in schematischer und ausschnittsweiser Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des in 1 gezeigten Dicht- und Lagerelements 24, mittels welchem das Verbindungselement 22 in der akustisch im Wesentlichen inaktiven Wandung 12 gelagert ist.
3 zeigt eine schematische Aufsicht des in 1 gezeigten Verbindungselements 22. Hierbei ist insbesondere in Zusammenschau mit 1 die gebogene Konturgestaltung erkennbar, durch welche über die resultierende Federkonstante Einfluss auf die Übertragungseigenschaften des Verbindungselements 22 genommen werden kann.
4 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht einer aus dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmenden Vorrichtung zur Geräuschgestaltung. Die Vorrichtung besitzt dabei grundsätzlich einen mit der in 1 gezeigten Vorrichtung vergleichbaren Aufbau, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Bauelemente dargestellt sind. Im Unterschied zur in 1 gezeigten Vorrichtung benötigt die in 4 gezeigte Vorrichtung zur Geräuschgestaltung jedoch einen wesentlich höheren Bauraumbedarf. Um die gezeigte Vorrichtung mit dem gasführenden Teil 28 beziehungsweise dem Schlauch 32 koppeln zu können, ist somit ein erhöhter konstruktiver Aufwand erforderlich. Dies führt zu entsprechend erhöhten Montagekosten.
5 zeigt eine weitere schematische seitliche Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Geräuschgestaltung, wobei auch hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Bauelemente dargestellt sind. Im Unterschied zu der in 4 gezeigten Vorrichtung wird hierbei insbesondere der erheblich verringerte Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennbar. Die Vorrichtung ist vollständig in den gasführenden Teil 28 beziehungsweise den Schlauch 32 zum Innenraum integriert. Der Unterraum 20a, in welchem ein hoher Druck herrscht, wird hierbei durch den gasführenden Teil 28 beziehungsweise den Schalleintritt 26 gebildet. Umgekehrt wird der Unterraum 20d, in welchem ein vergleichsweise geringerer Druck herrscht, durch den Schallaustritt 30 beziehungsweise den Schlauch 32 gebildet. Aufgrund der geringen Dämpfung der elastischen Dicht- und Lagerelemente 24 besitzt die Vorrichtung beziehungsweise die Schallübertragungseinrichtung 16 einen hohen Wirkungsgrad mit entsprechend geringen Dämpfungsverlusten bei entsprechend geringem Verschleiß.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10223873 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Hohlkörper (10), welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung (12) in wenigstens zwei Räume (14a, 14b) unterteilt ist, und mit einer Schallübertragungseinrichtung (16), welche wenigsten ein erstes, innerhalb des ersten Raums (14a) angeordnetes und ein zweites, innerhalb des zweiten Raums (14b) angeordnetes schwingfähiges Element (18a, 18b) umfasst, die zur Schallübertragung aus dem ersten in den zweiten Raum (14a, 14b) über ein an der Wandung (12) gelagertes Verbindungselement (22) miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei der erste Raum (14a) über einen Schalleintritt (26) mit einem gasführenden Teil (28), insbesondere einem Schlauch eines Ansaugtrakts, einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs koppelbar ist und wobei der zweite Raum (14b) über einen Schallaustritt (30) akustisch mit einem Innenraum des Kraftfahrzeugs und/oder einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an eine Dimension des gasführenden Teils (28), insbesondere des Schlauchs des Ansaugtrakts, angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste schwingfähige Element (18a) und/oder das zweite schwingfähige Element (18b) mittels eines elastischen Dicht- und Lagerelements (24a, 24b) an einer Wand (36) der Vorrichtung gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) über ein elastisches Dicht- und Lagerelement (24) an der Wandung (12) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste schwingfähige Element (18a) und/oder das zweite schwingfähige Element (18b) eine Ventileinrichtung (34a, 34b), insbesondere ein Ventil und/oder eine Klappe und/oder eine Wippe und/oder eine Drossel und/oder eine Bohrung, umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) federnd und/oder gebogen ausgebildet ist.