DE102008038350B4 - Schallübertragungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Luftschallübertragung von einer Brennkraftmaschine (1) in einen Abstrahlraum (6), – mit einer Übertragungsstrecke (7), die Luftschall von der Brennkraftmaschine (1) zum Abstrahlraum (6) führt, – mit einer in der Übertragungsstrecke (7) angeordneten Steuereinrichtung (14), die in einem Kanalkörper (16) ein Stellglied (15) zum Verändern der Öffnungsfläche des freien Querschnitts (26) des Kanalkörpers (16) aufweist, – wobei das Stellglied (15) relativ zum Kanalkörper (16) verstellbar ist und zumindest in einem Längsschnitt an einer dem Kanalkörper (16) zugewandten Außenseite (23) eine Steuerkontur (25) aufweist, die mit einer dem Stellglied (15) zugewandten Innenseite (24) des Kanalkörpers (16) zum Einstellen der Öffnungsfläche des freien Querschnitts (26) in Abhängigkeit der Relativlage zwischen Stellglied (15) und Kanalkörper (16) zusammenwirkt, – wobei das Stellglied (15) um eine sich quer zur Schallausbreitungsrichtung (27) und durch den Kanalkörper (16) erstreckende Schwenkachse (21) schwenkverstellbar am Kanalkörper (16) gelagert ist, – wobei das Stellglied (15) bezüglich einer Mittelebene (31), in der sich die Schwenkachse (21) erstreckt, spiegelsymmetrisch und/oder bezüglich der Schwenkachse (21) um 180° rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) beiderseits der Mittelebene (31) zum Kanalkörper (16) hin konvex gekrümmt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luftschallübertragung von einer Brennkraftmaschine in einen Abstrahlraum, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Zur Reduzierung störender Schallemissionen in die Umgebung sind bei modernen Personenkraftwagen die Brennkraftmaschinen vergleichsweise gut schallgeschützt bzw. schallgedämpft. Viele Fahrzeugführer, insbesondere sportlich ambitionierte Fahrer, wünschen sich jedoch ein akustisches Feedback zur aktuellen Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine. Der Fahrer möchte hören, ob seine über das Gaspedal initiierte Leistungsanforderung von der Brennkraftmaschine auch umgesetzt wird. Zu diesem Zweck kommen Luftschallübertragungsvorrichtungen der eingangs genannten Art zum Einsatz. Eine solche Vorrichtung kann bspw. eine Übertragungsstrecke aufweisen, die Luftschall von der Brennkraftmaschine zum Abstrahlraum führt. Dieser Abstrahlraum kann bspw. in einem Motorraum des Fahrzeugs liegen, in dem die Brennkraftmaschine angeordnet ist. Ebenso kann der Abstrahlraum in einem Passagierraum des Fahrzeugs liegen. Auch kann der Abstrahlraum durch die Umgebung des Fahrzeugs gebildet sein. Bevorzugt ist eine Schallabstrahlung innerhalb des Motorraums gegen eine Spritzwand, die den Motorraum vom Fahrgastraum trennt.
  • In dieser Übertragungsstrecke kann eine Steuereinrichtung angeordnet sein, die in einem Kanalkörper ein Stellglied zum Verändern des freien Querschnitts des Kanalkörpers aufweist. Durch Öffnen und Schließen des freien Querschnitts des Kanalkörpers kann die Schallübertragung durch die Übertragungsstrecke aktiviert und deaktiviert werden. Durch eine entsprechende Kopplung der Steuereinrichtung z. Bsp. mit dem Gaspedal des Fahrzeugs, lässt sich ein direktes Feedback zwischen Leistungsanforderung und Leistungsabgabe über den abgestrahlten Schall erreichen. Bei geschlossener Schallübertragungsstrecke erfolgt im Wesentlichen keine Luftschallabstrahlung, während bei geöffneter Übertragungsstrecke der gesamte übertragende Luftschall abgestrahlt wird. Dabei hat sich bei der Verwendung herkömmlicher Schmetterlingsklappen als Stellglieder für diese Steuereinrichtungen gezeigt, dass bereits ein geringer Öffnungsgrad die volle Schallübertragung ermöglicht. In der Folge steht nur ein extrem kleiner Stellwinkelbereich zur Verfügung, der eine Modulation der übertragenen Schallpegel ermöglicht. Um eine bessere Zuordnung zwischen der Höhe der Leistungsanforderung und der Höhe der von der Brennkraftmaschine erbrachten Leistung zu ermöglichen, ist es erwünscht, die Abstrahlung des von der Brennkraftmaschine erzeugten Luftschalls in den Abstrahlraum hinsichtlich des Schalldruckpegels besser einstellen zu können.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Luftschallübertragung von einer Brennkraftmaschine in einen Abstrahlraum ist aus der DE 42 33 252 C1 bekannt. Sie besitzt eine Übertragungsstrecke, die Luftschall von der Brennkraftmaschine zum Abstrahlraum führt und in der eine Steuereinrichtung angeordnet ist, die in einem Kanalkörper ein Stellglied zum Verändern der Öffnungsfläche des freien Querschnitts des Kanalkörpers aufweist. Dabei ist das Stellglied relativ zum Kanalkörper verstellbar und weist in einem Längsschnitt an einer dem Kanalkörper zugewandten Außenseite eine Steuerkontur auf, die mit einer dem Stellglied zugewandten Innenseite des Kanalkörpers zum Einstellen der Öffnungsfläche des freien Querschnitts in Abhängigkeit der Relativlage zwischen Stellglied und Kanalkörper zusammenwirkt. Das Stellglied ist dabei um eine sich quer zur Schallausbreitungsrichtung und durch den Kanalkörper erstreckende Schwenkachse schwenkverstellbar am Kanalkörper gelagert und bezüglich einer Mittelebene, in der sich die Schwenkachse erstreckt, spiegelsymmetrisch und/oder bezüglich der Schwenkachse um 180° rotationssymmetrisch ausgestaltet. Bei der bekannten Vorrichtung ist das Stellglied als ebene Schmetterlingsklappe ausgestaltet.
  • Aus der DE 101 24 153 A1 ist eine Klimaanlage bekannt, bei der eine Schalenklappe als Stellglied zum Einsatz kommt, die an einer von ihrer Schwenkachse abgewandten Außenseite konvex gekrümmt ist, während sie an einer der Schwenkachse zugewandten Innenseite konkav gekrümmt ist.
  • Aus der DE 17 75 377 B ist ein Rückschlagsperrventil bekannt, das zwei elastische Lippen aufweist, die im Längsschnitt keilförmig angeordnet sind.
  • Aus der DE 195 37 063 A1 und aus der US 2 789 785 A sind weitere ebene Schmetterlingsklappen für andere Anwendungen bekannt.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass sich der Schalldruckpegel des in den Abstrahlraum abgestrahlten Luftschalls besser einstellen lässt.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Stellglied beiderseits seiner Mittelebene mit einer zum Kanalkörper hin konvex gekrümmten Steuerkontur auszustatten, die mit einer dem Stellglied zugewandten Innenseite des Kanalkörpers zum Einstellen des freien Querschnitts zusammenwirkt. Dabei erfolgt die Einstellung des freien Querschnitts durch Verändern der Relativlage zwischen Stellglied und Kanalkörper. Während ein als herkömmliche Klappe ausgestaltetes Stellglied als Steuerkontur eine Klappenkante besitzt, weist das Stellglied bei der hier vorgestellten Schallübertragungsvorrichtung eine konvex gekrümmte Steuerkontur auf. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass eine Klappe mit Steuerkante für die Steuerung der Luftschallausbreitung quasi digital wirkt, während eine konvex gekrümmte Steuerkontur die Ausbreitung des Luftschalls quasi analog steuert. Somit lassen sich sehr viel mehr Zwischenstellungen realisieren. Durch die vorgeschlagene Bauweise lässt sich der in den Abstrahlraum abgestrahlte Luftschall hinsichtlich seines Schalldruckpegels vergleichsweise einfach einstellen, da hierzu ein relativ großer Stellbereich des Stellglieds zur Verfügung steht. In der Folge lässt sich die akustische Rückkopplung zwischen Leistungsanforderung und tatsächlich erbrachter Leistung feiner abstimmen und somit verbessern.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können die Steuerkontur und die Verstellbarkeit des Stellglieds so aufeinander abgestimmt sein, dass in jeder Relativlage zwischen Stellglied und Kanalkörper, bei welcher ein geöffneter freier Querschnitt vorliegt, zumindest im Längsschnitt des Kanalkörpers ein senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung bzw. senkrecht zur Längsmittelachse des Kanalkörpers gemessener Abstand zwischen der Innenseite des Kanalkörpers und der Außenseite des Stellglieds in der Schallausbreitungsrichtung stetig, also ungestuft, bis zu einem den geöffneten freien Querschnitt definierenden Maximum abnimmt und wieder zunimmt. Mit anderen Worten, das Stellglied ist im Bereich seiner konvexen Steuerkontur so gestaltet, dass daran keine die Schallausbreitung beeinflussende Kante oder Stufe ausgebildet ist. Diese Formgebung bzw. Abstimmung zwischen Steuerkontur und Verstellbarkeit des Stellglieds unterstützt somit die Erzielung eines vergleichsweise großen Stellbereichs für das Stellglied, in dem sich der übertragbare Schalldruckpegel einstellen lässt. Je größer dieser Stellbereich ist, desto „feiner” bzw. genauer kann der übertragene Schalldruckpegel eingestellt werden und desto besser lässt sich die gewünschte akustische Rückkopplung realisieren.
  • Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können Steuerkontur und Stellgliedverstellbarkeit so aufeinander abgestimmt sein, dass eine in der Schallausbreitungsrichtung gemessene Länge der Steuerkontur mit zunehmender Öffnungsfläche des freien Querschnitts zunimmt. Diese Bauweise nutzt die Erkenntnis, dass nicht nur der die Öffnungsfläche definierende Abstand zwischen Steuerkontur und Kanalkörper, sondern auch die senkrecht zum freien Querschnitt verlaufende Länge der Steuerkontur von wesentlicher Bedeutung für die Einstellung des übertragbaren Schalldruckpegels ist. Während bei einer Klappe mit Steuerkante die Länge der Steuerkontur in jeder Stellung der Steuerklappe gleich groß ist, so dass der Schalldruckpegel quasi nur über die Öffnungsfläche gesteuert werden kann, nutzt die Erfindung auch die Länge der Steuerkontur zum Einstellen des übertragbaren Schalldruckpegels.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine mit Schallübertragungsvorrichtung,
  • 2 einen Längsschnitt durch eine Schallübertragungsvorrichtung.
  • Entsprechend 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 1 einen Motorblock 2 mit mehreren, hier nicht näher gezeigten Zylindern. Die Brennkraftmaschine 1 ist bevorzugt in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen, angeordnet. Sie weist eine Frischluftanlage 3 zur Versorgung von Brennräumen des Motorblocks 2 mit Frischluft sowie eine Abgasanlage 4 auf, welche Verbrennungsabgase von den Brennräumen des Motorblocks 2 abführt. Das mit der Brennkraftmaschine 1 ausgestattete Fahrzeug ist hier außerdem mit einer Vorrichtung 5 zur Luftschallübertragung ausgestattet. Diese Schallübertragungsvorrichtung 5 ist dazu ausgestaltet, Luftschall von der Brennkraftmaschine 1 in einen Abstrahlraum 6 zu übertragen. Zu diesem Zweck weist die Schallübertragungsvorrichtung 5 eine Übertragungsstrecke 7 auf, die sich zur Übertragung von Luftschall eignet. Dementsprechend ist die Übertragungsstrecke 7 ein Hohlkörper, z. Bsp. ein Rohr oder ein Schlauch oder ein Kanal. Die Übertragungsstrecke 7 ist eingangsseitig an die Brennkraftmaschine 1 angeschlossen. Eine entsprechende Anschlussstelle ist dabei mit 8 bezeichnet und durch einen Kreis symbolisiert. Im Beispiel ist die Übertragungsstrecke 7 an die Frischluftanlage 3 angeschlossen, und zwar an eine Frischluftleitung 9. Weitere Anschlussstellen 8' sind rein exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit z. Bsp. an einem Frischluftverteiler 10 der Frischluftanlage 3, an einem Abgassammler 11 oder Abgaskrümmer 11 der Abgasanlage 4 oder an einer Abgasleitung 12 der Abgasanlage 4 angedeutet. Die jeweilige Anschlussstelle 8 ist dabei zweckmäßig gasdicht, so dass keine Frischluft bzw. kein Abgas in die Übertragungsstrecke 7 gelangt. Beispielsweise kann die jeweilige Anschlussstelle 8 eine federelastische Membran aufweisen, welche die Schallübertragung aus der Frischluft der Frischluftanlage 3 bzw. aus dem Abgas der Abgasanlage 4 in die Übertragungsstrecke 7 ermöglicht. Ebenso kann die Übertragungsstrecke 7 offen in die Frischluftanlage 3 bzw. in die Abgasanlage 4 einmünden und beabstandet zur Anschlussstelle 8 eine entsprechende Dichtung, insbesondere eine Membran enthalten. Jedenfalls führt die Übertragungsstrecke 7 den von der Brennkraftmaschine 1 bzw. von deren Motorblock 2 stammenden Luftschall zum Abstrahlraum 6. Beim Abstrahlraum 6 kann es sich um einen Motorraum oder um einen Teil des Motorraums handeln, in dem sich zumindest der Motorblock 2 der Brennkraftmaschine 1 befindet. Ebenso kann der Abstrahlraum 6 durch einen Teil der Umgebung des Fahrzeugs handeln. Auch kann es sich beim Abstrahlraum 6 um einen Fahrzeuginnenraum oder Fahrgastraum oder um zumindest einen Teil davon handeln. Bevorzugt ist ein Austrittsende 13 oder Abstrahlende 13 der Übertragungsstrecke 7 im Motorraum im Bereich einer den Motorraum vom Passagierraum trennenden Spritzwand angeordnet. Ebenso kann das Abstrahlende 13 in diese Spritzwand integriert sein. Ebenso ist es möglich, die Übertragungsstrecke 13 durch die Spritzwand hindurchzuführen, so dass das Abstrahlende 13 im Passagierraum angeordnet ist.
  • Die Schallübertragungsvorrichtung 5 weist eine Steuereinrichtung 14 auf, die in der Übertragungsstrecke 7 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 14 weist ein Stellglied 15 auf, mit dessen Hilfe ein freier Querschnitt eines Kanalkörpers 16 verändert werden kann. Der Kanalkörper 16 kann dabei ein Bestandteil der Steuereinrichtung 14 sein, der auf geeignete Weise in die Übertragungsstrecke 7 eingebunden ist. Ebenso kann es sich beim Kanalkörper 16 um einen Abschnitt der Übertragungsstrecke 7 handeln. Die Steuereinrichtung 14 weist im gezeigten Beispiel außerdem einen Stellantrieb 17 zum Betätigen des Stellglieds 15 auf. Desweiteren ist eine Steuerung 18 vorgesehen, die in Abhängigkeit von Eingangssignalen Ausgangssignale zum Ansteuern des Stellantriebs 17 generiert. Die Eingangssignale korrelieren mit einer Stellung eines Gaspedals 19. Hierzu kann die Steuerung 18 direkt mit einem Steuergerät 20 des Gaspedals 19 verbunden sein. Ebenso ist es möglich, die Steuerung 18 an eine Motorsteuerung anzuschließen, die mit der Gaspedalsteuerung 20 gekoppelt ist. Ebenso kann die Steuerung 18 in besagte Motorsteuerung hardwaremäßig integriert und/oder softwaremäßig implementiert sein.
  • 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 14, bei welcher der Kanalkörper 16 ein Bestandteil der Steuereinrichtung 14 ist und auf geeignete Weise in die Übertragungsstrecke 7 eingebunden werden kann. Das Stellglied 15 ist relativ zum Kanalkörper 16 verstellbar. Bevorzugt ist das Stellglied 15 dabei um eine Schwenkachse 21 verschwenkbar, die in 2 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft. In 2 ist der Kanalkörper 16 parallel zu seiner Längsmittelachse 22 geschnitten dargestellt, während das Stellglied 15 ungeschnitten gezeigt ist. Das Stellglied 15 besitzt eine den Kanalkörper 16 zugewandte Außenseite 23, und der Kanalkörper 16 weist eine dem Stellglied 15 zugewandte Innenseite 24 auf. Zumindest in der Ebene des gezeigten Längsschnitts weist das Stellglied 15 an seiner Außenseite 23 eine Steuerkontur 25 auf, die mit der Innenseite 24 des Kanalkörpers 16 zum Einstellen eines freien Querschnitts 26 des Kanalkörpers 16 zusammenwirkt. Dabei hängt die Größe des freien Querschnitts 26, also die Öffnungsfläche des freien Querschnitts 26 von der Relativlage zwischen Stellglied 15 und Kanalkörper 16 ab. Die Steuerkontur 25 ist zum Kanalkörper 16 hin konvex gekrümmt. Durch die konvexe Krümmung wird eine Steuerkante vermieden. Desweiteren wird erreicht, dass nicht nur die Öffnungsfläche des freien Querschnitts den bis zum Abstrahlraum 6 gelangenden Schalldruckpegel beeinflusst, sondern dass auch eine quer zum freien Querschnitt 26 gemessene Länge der Steuerkontur 25 einen wesentlichen Beitrag zur Beeinflussung des übertragbaren Schalldruckpegels liefert. Der Luftschall breitet sich im Kanalkörper 16 im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 22 aus. Die Schallausbreitungsrichtung 27 ist hier durch einen Pfeil angedeutet.
  • Das Stellglied 15 ist hinsichtlich seiner Steuerkontur 25 sowie hinsichtlich seiner Verstellbarkeit bezüglich des Kanalkörpers 16 so gestaltet, dass in allen Relativlagen, in denen ein geöffneter freier Querschnitt 26 vorliegt, zumindest im Längsschnitt des Kanalkörpers 16 ein Abstand 28 zwischen der Innenseite 24 und der Außenseite 23 in der Schallausbreitungsrichtung 27 stetig bis zu einem Minimum abnimmt und vom Minimum stetig wieder zunimmt. Das Minimum definiert dabei den geöffneten freien Querschnitt 26. Der Abstand 28 ist dabei senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung 27 gemessen. Durch die stetige Zunahme bis zum Minimum, also bis zum freien Querschnitt 26 und durch die stetige Zunahme ab dem Minimum kann eine relativ große Länge für die Steuerkontur 25 realisiert werden, die ohne Stufe und ohne Kante ist. Die Länge der Steuerkontur 25 ist in 2 exemplarisch für die eine Seite des Stellglieds 15 eingetragen und mit 29 bezeichnet. Das Stellglied 15 kann nun hinsichtlich seiner Steuerkontur 25 sowie hinsichtlich seiner Verstellbarkeit relativ zum Kanalkörper 16 so ausgestaltet sein, dass die Länge 29 der Steuerkontur 25 beim Verstellen des Verstellglieds 15 mitvariiert werden kann, und zwar derart, dass die Länge 29 mit zunehmender Öffnungsfläche des freien Querschnitts 26 zunimmt. Das heißt, je größer der freie Querschnitt 26, desto größer ist auch die Länge 29 der Steuerkontur 25. Erreicht wird dies bspw. durch die in 2 gezeigte linsenförmige Ausgestaltung des Stellglieds 15. Alternativ kann das Stellglied 15 auch elliptisch ausgestaltet sein. Auch sind andere Formgebungen denkbar.
  • Beispielsweise kann ein Radius 30 der Außenseite zumindest im Längsschnitt des Kanalkörpers 16 bzw. des Stellglieds 15 ausgehend von einer Mittelebene 31, welche die Schwenkachse 21 enthält, z. Bsp. im Uhrzeigersinn von 0° bis 90° zunehmen und von 90° bis 180° wieder abnehmen oder weiter zunehmen oder konstant bleiben. Im Unterschied dazu ist besagter Radius 30 bei einem linsenförmigen Stellglied 15 von 0° bis 180° konstant, während er bei einem elliptischen Stellglied 15 von 0° bis 90° zunimmt und von 90° bis 180° wieder abnimmt. Die Variation des Radius 30 kann dabei symmetrisch oder asymmetrisch sein. Bevorzugt ist das Stellglied 15 bezüglich seiner Mittelebene 31, in der sich die Schwenkachse 21 erstreckt, spiegelsymmetrisch ausgestaltet z. Bsp. bei einer elliptischen oder linsenförmigen Formgebung. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Stellglied 15 bezüglich der Schwenkachse 21 um 180° rotationssymmetrisch ausgestaltet. Dies ist bei einer elliptischen oder linsenförmigen Formgebung ebenso der Fall, wie bei einer Formgebung, bei welcher der Radius 30 von 0° bis 90° zunimmt und von 90° bis 180° konstant bleibt oder weiter zunimmt oder asymmetrisch abnimmt.
  • Die Schwenkachse 21 erstreckt sich quer zur Schallausbreitungsrichtung 27 und erstreckt sich durch den Kanalkörper 16 hindurch, und zwar insbesondere mittig. Das Stellglied 15 ist am Kanalkörper 16 schwenkbar gelagert. Entsprechende Lagerstellen sind hier nicht erkennbar. Beispielsweise ist das Stellglied 15 drehfest mit einer hier nicht gezeigten, koaxial zur Schwenkachse 21 verlaufenden Welle verbunden. Ebenso kann das Stellglied 15 eine derartige Welle oder Wellenabschnitte integral aufweisen. Zur Drehbetätigung des Stellglieds 15 ist ein Antriebsarm 32 vorgesehen, der drehfest mit der Welle bzw. dem jeweiligen Wellenabschnitt verbunden ist und der bspw. über ein Kugelkopfsegment 33 mit dem Stellantrieb 17 antriebsgekoppelt werden kann. Der Antriebsarm 32 ist dabei außerhalb des Kanalkörpers 16 angeordnet.
  • Die Formgebung des Stellglieds 15 ist des Weiteren vorzugsweise so ausgeführt, dass der Abstand 28 in einer die Schwenkachse 21 enthaltenden Querschnittsebene 34 beim Verschwenken des Stellglieds 15 bei einer Öffnungsbewegung stetig zunimmt. Bevorzugt nimmt besagter Abstand 28 in diesem Querschnitt 34 von einer Schließstellung des Stellglieds 15 bis zu einer maximal geöffneten Offenstellung stetig zu.
  • Im Querschnitt, insbesondere in der Querschnittsebene 34 besitzt der Kanalkörper 16 vorzugsweise eine kreisförmige Innenkontur. Gleichzeitig besitzt das Stellglied 15 in seiner Schließstellung in der Querschnittsebene 34 eine dazu komplementäre kreisförmige Außenkontur. In dieser Schließstellung berührt die Außenkontur des Stellglieds 15 die Innenkontur des Kanalkörpers 16. Diese Kontaktstelle zwischen Stellglied 15 und Kanalkörper 16 befindet sich dabei im Bereich der Mittelebene 31 des Stellglieds 15. Im Bereich dieser Kontaktstelle kann das Stellglied 15 mit einer Dichtlippe ausgestattet sein, um für die Schließstellung eine verbesserte Sperrwirkung zu realisieren. Das Stellglied 15 ist grundsätzlich als Vollkörper realisierbar. Eine Ausgestaltung als Hohlkörper ist jedoch bevorzugt. Insbesondere kann das Stellglied 15 aus Kunststoff hergestellt sein.
  • Der Kanalkörper 16, der im Beispiel der 2 ein bezüglich der übrigen Übertragungsstrecke 7 separates Bauteil bildet, weist zweckmäßig zwei Axialabschnitte 35 und 36 auf, die in einem Steckbereich 37 axial ineinander gesteckt sind. Das Stellglied 15 ist dabei zweckmäßig genau in diesem Steckbereich 37 am Kanalkörper 16 bzw. an den Axialabschnitten 35, 36 gelagert. Beispielsweise weist jeder Axialabschnitt 35, 36 zwei sich diametral gegenüberliegende Lagerhalbschalen oder Lagerhälften auf, die im zusammengesteckten Zustand die Welle bzw. die Wellenabschnitte des Stellglieds 15 umgreifen und das jeweilige Lager bzw. die jeweilige Lagerschale komplettieren.
  • Die Steuerkontur 25 ist hinsichtlich ihrer Konvexität entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform so geformt, dass sich eine im Wesentlichen lineare Proportionalität zwischen dem Stellwinkel des Stellglieds 15 und dem vom Stellglied 15 durchgelassenen Schalldruckpegel einstellt. Hierdurch kann über einen Verstellbereich, der maximal 90° beträgt, jedoch vorzugsweise kleiner als 90° ist, eine feine bzw. präzise Einstellung des gewünschten Schalldruckpegels realisiert werden.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Luftschallübertragung von einer Brennkraftmaschine (1) in einen Abstrahlraum (6), – mit einer Übertragungsstrecke (7), die Luftschall von der Brennkraftmaschine (1) zum Abstrahlraum (6) führt, – mit einer in der Übertragungsstrecke (7) angeordneten Steuereinrichtung (14), die in einem Kanalkörper (16) ein Stellglied (15) zum Verändern der Öffnungsfläche des freien Querschnitts (26) des Kanalkörpers (16) aufweist, – wobei das Stellglied (15) relativ zum Kanalkörper (16) verstellbar ist und zumindest in einem Längsschnitt an einer dem Kanalkörper (16) zugewandten Außenseite (23) eine Steuerkontur (25) aufweist, die mit einer dem Stellglied (15) zugewandten Innenseite (24) des Kanalkörpers (16) zum Einstellen der Öffnungsfläche des freien Querschnitts (26) in Abhängigkeit der Relativlage zwischen Stellglied (15) und Kanalkörper (16) zusammenwirkt, – wobei das Stellglied (15) um eine sich quer zur Schallausbreitungsrichtung (27) und durch den Kanalkörper (16) erstreckende Schwenkachse (21) schwenkverstellbar am Kanalkörper (16) gelagert ist, – wobei das Stellglied (15) bezüglich einer Mittelebene (31), in der sich die Schwenkachse (21) erstreckt, spiegelsymmetrisch und/oder bezüglich der Schwenkachse (21) um 180° rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) beiderseits der Mittelebene (31) zum Kanalkörper (16) hin konvex gekrümmt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) und die Verstellbarkeit des Stellglieds (15) so aufeinander abgestimmt sind, dass in jeder Relativlage zwischen Stellglied (15) und Kanalkörper (16), bei der eine geöffnete freie Öffnungsfläche des Querschnitts (26) vorliegt, zumindest im Längsschnitt ein senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung (27) gemessener Abstand (28) zwischen der Innenseite (24) des Kanalkörpers und der Außenseite (23) des Stellglieds (15) in der Schallausbreitungsrichtung (27) stetig bis zu einem den geöffneten freien Querschnitt (26) definierenden Minimum abnimmt und wieder zunimmt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) und die Verstellbarkeit des Stellglieds (15) so aufeinander abgestimmt sind, dass eine in der Schallausbreitungsrichtung (27) gemessene Länge (29) der Steuerkontur (25) mit zunehmender Öffnungsfläche des freien Querschnitts (26) zunimmt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schwenkachse (21) mittig durch den Kanalkörper (16) erstreckt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (15) zumindest im Längsschnitt elliptisch oder linsenförmig ausgestaltet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (15) so geformt ist, dass ein senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung (27) gemessener Abstand (28) zwischen der Innenseite (24) des Kanalkörpers (16) und der Außenseite (23) des Stellglieds (15) in einem die Schwenkachse (21) enthaltenden Querschnitt (34) des Kanalkörpers (16) beim Verschwenken des Stellglieds (15) von einer Schließstellung bis zu einer maximal geöffneten Offenstellung stetig zunimmt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (30) der Außenseite (23) des Stellglieds (15) zumindest im Längsschnitt ausgehend von der die Schwenkachse (21) enthaltenden Mittelebene (31) von 0° bis 90° abnimmt und von 90° bis 180° wieder zunimmt oder weiter abnimmt oder konstant bleibt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper (16) im Querschnitt eine kreisförmige Innenkontur aufweist und das Stellglied (15) eine dazu komplementäre Außenkontur besitzt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (15) als Hohlkörper ausgestaltet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (15) aus Kunststoff hergestellt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper (16) zwei Axialabschnitte (35, 36) aufweist, die in einem Steckbereich (37) axial ineinander gesteckt sind, wobei das Stellglied (15) im Steckbereich (37) am Kanalkörper (16) verstellbar gelagert ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) einen Stellantrieb (17) zum Verstellen des Stellglieds (15) relativ zum Kanalkörper (16) aufweist.
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