DE102020216502A1

DE102020216502A1 - Schalldämmeinrichtung

Info

Publication number: DE102020216502A1
Application number: DE102020216502.5A
Authority: DE
Inventors: Rainer Handel; Tirath Singh; Dharam Vir
Original assignee: Mahle International GmbH; Mahle Anand Filter Systems Private Ltd
Current assignee: Mahle International GmbH; Mahle Anand Filter Systems Private Ltd
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalldämmeinrichtung (1) mit einer Luftleitung (2), einem NF-Resonator (3) und einem HF-Resonator (4). Der NF-Resonator (3) ist durch einen NF-Gehäusekörper (5) mit einem NF-Innenraum (6) nach außen begrenzt und der NF-Innenraum (6) ist über einen NF-Einlass (7) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden. Der HF-Resonator (4) ist durch einen HF-Gehäusekörper (9) mit einem HF-Innenraum (10) nach außen begrenzt und der HF-Innenraum (10) ist über einen HF-Einlass (11) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden.Erfindungsgemäß sind der NF-Gehäusekörper (5) und der HF-Gehäusekörper (10) voneinander separat ausgeformt. Der HF-Gehäusekörper (10) ist zudem in dem NF-Gehäusekörper (5) vollständig aufgenommen. Der HF-Einlass (11) ist dabei über den NF-Innenraum (6) des NF-Gehäusekörper (5) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalldämmeinrichtung mit einer Luftleitung, einem NF-Resonator und einem HF-Resonator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Schalldämmeinrichtung kann für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vorgesehen sein und umfasst einen Resonator zur Dämmung vom niederfrequenten hörbaren Schall und einen Resonator zur Dämmung vom hochfrequenten hörbaren Schall in einer Luftleitung. Die Resonatoren sind öfter als getrennte Körper ausgebildet und sind mit der Luftleitung jeweils über einen Einlass luftleitend verbunden. Nachteiligerweise weisen die Resonatoren insgesamt einen hohen Bauraumbedarf auf. In einem Kraftfahrzeug kann jedoch der erforderliche Bauraum fehlen. Aus KR 2013-0053988 und CN 103075605 A ist bekannt, die Resonatoren in einem einteiligen Körper zu integrieren. Für den jeweiligen Resonator ist in dem Körper eine Kammer mit der entsprechenden Größe geformt. Nachteiligerweise kann dadurch der Bauraumbedarf der Schalldämmeinrichtung jedoch nur gering reduziert werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Schalldämmeinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine Schalldämmeinrichtung weist eine Luftleitung, einen HF-Resonator zur Dämmung vom hochfrequenten hörbaren Schall und einen NF-Resonator zur Dämmung vom niederfrequenten hörbaren Schall auf. Bei dem NF-Resonator geht es insbesondere um einen Helmholtz-Resonator. Der NF-Resonator ist durch einen NF-Gehäusekörper mit einem NF-Innenraum nach außen begrenzt und der NF-Innenraum ist über einen NF-Einlass mit der Luftleitung luftleitend verbunden. Der HF-Resonator ist durch einen HF-Gehäusekörper mit einem HF-Innenraum nach außen begrenzt und der HF-Innenraum ist über einen HF-Einlass mit der Luftleitung luftleitend verbunden. Erfindungsgemäß sind der HF-Gehäusekörper und der NF-Gehäusekörper voneinander separat ausgeformt. Der HF-Gehäusekörper ist dabei in dem NF-Gehäusekörper vollständig aufgenommen, wobei der HF-Einlass über den NF-Innenraum des NF-Gehäusekörper mit der Luftleitung luftleitend verbunden ist.
In der vorliegenden Erfindung geht es um die Dämmung des vom Menschen hörbaren Schalls im Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz. Die Begriffe „niederfrequent“ bzw. „NF“ und „hochfrequent“ bzw. „HF“ sind auf den genannten Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz bezogen.
In der erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung ist der HF-Resonator innerhalb des NF-Resonators angeordnet. Der Bauraumbedarf der Schalldämmeinrichtung entspricht dadurch dem Bauraumbedarf des NF-Resonators und ist im Vergleich zu herkömmlichen Schalldämmeinrichtungen deutlich reduziert. Durch die Kombination des NF-Resonators und des HF-Resonators kann zudem der Schall im breiten Spektrum gedämmt werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der HF-Einlass zu dem NF-Einlass beabstandet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der HF-Einlass an einer vom NF-Einlass abgewandten Seite des HF-Resonators angeordnet sein. Der NF-Resonator und der HF-Resonator werden dadurch nacheinander bzw. in Reihe durchströmt. Der Schall tritt dabei zuerst durch den NF-Einlass in den NF-Innenraum und anschließend über den HF-Einlass in den HF-Innenraum.
Vorteilhafterweise kann der NF-Einlass durch eine einzige NF-Öffnung gebildet sein, die den NF-Innenraum und die Luftleitung luftleitend verbindet. Der HF-Einlass kann durch mehrere einzelne HF-Öffnungen gebildet sein, die den HF-Innenraum mit dem NF-Innenraum luftleitend verbinden. Die HF-Öffnungen können dabei auf dem HF-Gehäusekörper in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster und zueinander beabstandet angeordnet sein. Die Längsmittelachse der NF-Öffnung und die Längsmittelachsen der HF-Öffnungen können vorteilhafterweise parallel zueinander ausgerichtet sein. Dabei können die HF-Öffnungen zu der NF-Öffnung zugewandt oder von der NF-Öffnung abgewandt angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der NF-Gehäusekörper großvolumig ausgeführt und der HF-Gehäusekörper kleinvolumig ausgeführt sind. Es versteht sich, dass die Begriffe „kleinvolumig“ und „großvolumig“ sich ausschließlich auf den Vergleich der beiden Gehäusekörper miteinander beziehen. Es versteht sich zudem, dass der HF-Gehäusekörper in seinen Abmessungen kleiner als der NF-Gehäusekörper ist. Der NF-Gehäusekörper kann quaderförmig und aus zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt sein. Die Gehäuseteile können dabei stoffschlüssig oder kraftschlüssig oder formschlüssig und luftdicht miteinander verbunden sein. Es versteht sich, dass die Gehäuseteile erst nach dem Anordnen und dem Befestigen des HF-Gehäusekörpers bzw. des HF-Resonators in dem NF-Gehäusekörper bzw. in dem NF-Resonator aneinander festgelegt werden.
Vorteilhafterweise kann der HF-Gehäusekörper durch einen hohlen Zylinder gebildet sein, der in dem NF-Gehäusekörper vollständig aufgenommen ist. Der HF-Gehäusekörper kann zudem in dem NF-Gehäusekörper so befestigt sein, dass er quer zu seiner Längsmittelachse zu dem NF-Gehäusekörper beabstandet ist. Zudem kann die Längsmittelachse des HF-Gehäusekörpers zur Längsmittelachse der Luftleitung zumindest im Bereich des NF-Einlasses parallel und beabstandet ausgerichtet sein. Vorteilhafterweise kann der HF-Gehäusekörper in dem NF-Innenraum des NF-Gehäusekörpers formschlüssig oder kraftschlüssig, vorzugsweise klemmend, oder stoffschlüssig befestigt sein.
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 Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 und 2 eine Schnittansicht und eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung in einer ersten Ausführungsform;
3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform mit teilweise durchsichtig dargestellten Bereichen.

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform. Die Schalldämmeinrichtung 1 weist eine Luftleitung 2, einen NF-Resonator 3 - bzw. einen Helmholtz-Resonator - zur Dämmung vom niederfrequenten hörbaren Schall und einen HF-Resonator 4 zur Dämmung vom hochfrequenten hörbaren Schall auf.
Der NF-Resonator 3 ist durch einen NF-Gehäusekörper 5 mit einem NF-Innenraum 6 nach außen begrenzt und großvolumig bzw. volumenmäßig größer als der HF-Resonator 4 ausgebildet. Der NF-Resonator 3 weist einen NF-Einlass 7 auf, der durch eine einzige NF-Öffnung 8 gebildet ist. Über die NF-Öffnung 8 sind der NF-Innenraum 6 und die Luftleitung 2 unmittelbar bzw. direkt luftleitend verbunden. Der NF-Gehäusekörper 5 ist quaderförmig und aus zwei Gehäuseteilen 5a und 5b zusammengesetzt. Die Gehäuseteile 5a, 5b sind luftdicht aneinander befestigt.
Der HF-Resonator 4 ist durch einen HF-Gehäusekörper 9 mit einem HF-Innenraum 10 nach außen begrenzt. Der HF-Gehäusekörper 9 ist dabei durch einen hohlen Zylinder - also durch einen Hohlzylinder mit zwei längsendseitigen Stirnflächen - gebildet und ist kleinvolumig bzw. volumenmäßig kleiner als der NF-Resonator 3. Der HF-Resonator 4 weist einen HF-Einlass 11 in Form mehrerer HF-Öffnungen 12 auf, die einreihig entlang der Längsmittelachse L9 des HF-Gehäusekörpers 9 zueinander beabstandet angeordnet sind.
Der NF-Gehäusekörper 5 und der HF-Gehäusekörper 9 sind voneinander separat ausgeformt. Anders formuliert, sind der NF-Gehäusekörper 5 und der HF-Gehäusekörper 9 durch voneinander unabhängige und physikalisch voneinander getrennte Bauteile abgebildet. Der HF-Gehäusekörper 9 ist dabei in dem NF-Gehäusekörper 5 vollständig aufgenommen und dadurch ist der Bauraumbedarf der Schalldämmeinrichtung 1 deutlich reduziert. Durch die Kombination des NF-Resonators 3 und des HF-Resonators 4 kann zudem der Schall im breiten Spektrum gedämmt werden.
Der HF-Gehäusekörper 9 ist längsendseitig über eine Befestigung 13 mit dem NF-Gehäusekörper 5 fest - hier klemmend - verbunden und weist quer zur Längsmittelachse L9 einen Abstand zu dem NF-Gehäusekörper 5 auf. Die Längsmittelachse L9 des HF-Gehäusekörpers 9 ist dabei parallel zur Längsmittelachse L2 der Luftleitung 2 ausgerichtet. Die HF-Öffnungen 12 sind von der NF-Öffnung 8 abgewandt angeordnet und sind mit der Luftleitung 2 mittelbar bzw. indirekt über den NF-Innenraum 6 luftleitend verbunden. Der HF-Innenraum 10 ist demnach mit der Luftleitung 2 über den NF-Innenraum 6 luftleitend verbunden.
2 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung 1 in der ersten Ausführungsform. Wie hier besonders gut erkennbar ist, ist der HF-Resonator 4 vollständig innerhalb des NF-Resonators 3 angeordnet. Dadurch entspricht der Bauraumbedarf der Schalldämmeinrichtung 1 dem Bauraumbedarf des NF-Resonators 3. Im Vergleich zu herkömmlichen Schalldämmeinrichtungen ist dadurch der Bauraumbedarf deutlich reduziert.
3 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Schalldämmeinrichtung 1 in einer zweiten Ausführungsform mit teilweise durchsichtig dargestellten Bereichen. Abweichend zu der Schalldämmeinrichtung 1 in der ersten Ausführungsform ist hier der HF-Einlass 11 bzw. die HF-Öffnungen 12 dem NF-Einlass 7 bzw. der NF-Öffnung 8 zugewandt angeordnet. Da jedoch der HF-Gehäusekörper 9 quer zur Längsmittelachse L9 von dem NF-Gehäusekörper 5 beabstandet ist, sind der HF-Einlass 11 bzw. die HF-Öffnungen 12 zu dem NF-Einlass 7 bzw. zu der NF-Öffnung 8 beabstandet. Mit anderen Worten sind auch in der zweiten Ausführungsform die HF-Öffnungen 12 mit der Luftleitung 2 mittelbar bzw. indirekt über den NF-Innenraum 6 luftleitend verbunden. Hier ist mit Pfeilen die Schallausbreitung in der Schalldämmeinrichtung 1 angedeutet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 20130053988 [0002]
CN 103075605 A [0002]

Claims

Schalldämmeinrichtung (1) mit einer Luftleitung (2), einem NF-Resonator (3) zur Dämmung vom niederfrequenten hörbaren Schall und einem HF-Resonator (4) zur Dämmung vom hochfrequenten hörbaren Schall, - wobei der NF-Resonator (3) durch einen NF-Gehäusekörper (5) mit einem NF-Innenraum (6) nach außen begrenzt ist und der NF-Innenraum (6) über einen NF-Einlass (7) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden ist, - wobei der HF-Resonator (4) durch einen HF-Gehäusekörper (9) mit einem HF-Innenraum (10) nach außen begrenzt ist und der HF-Innenraum (10) über einen HF-Einlass (11) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, - dass der NF-Gehäusekörper (5) und der HF-Gehäusekörper (10) voneinander separat ausgeformt sind, - dass der HF-Gehäusekörper (10) in dem NF-Gehäusekörper (5) vollständig aufgenommen ist, und - dass der HF-Einlass (11) über den NF-Innenraum (6) des NF-Gehäusekörper (5) mit der Luftleitung (2) luftleitend verbunden ist.
Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der HF-Einlass (11) zu dem NF-Einlass (7) beabstandet ist, und/oder - dass der HF-Einlass (11) an einer vom NF-Einlass (7) abgewandten Seite des HF-Resonators (4) angeordnet ist.
Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass der NF-Einlass (7) durch eine einzige NF-Öffnung (8) gebildet ist, die den NF-Innenraum (6) und die Luftleitung (2) luftleitend verbindet, und - dass der HF-Einlass (11) durch mehrere einzelne HF-Öffnungen (12) gebildet ist, die den HF-Innenraum (10) mit dem NF-Innenraum (6) luftleitend verbinden.
Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse der NF-Öffnung (8) und die Längsmittelachsen der HF-Öffnungen (12) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Öffnungen (12) zu der NF-Öffnung (8) zugewandt oder von der NF-Öffnung (8) abgewandt angeordnet sind.
Schalldämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der NF-Gehäusekörper (6) großvolumig und der HF-Gehäusekörper (9) kleinvolumig ausgeführt sind.
Schalldämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der NF-Gehäusekörper (5) quaderförmig ist und aus zwei Gehäuseteilen (5a, 5b) zusammengesetzt ist, die stoffschlüssig oder kraftschlüssig oder formschlüssig und luftdicht miteinander verbunden sind.
Schalldämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass der HF-Gehäusekörper (9) durch einen hohlen Zylinder gebildet ist, der in dem NF-Gehäusekörper (5) vollständig aufgenommen ist, und - dass der HF-Gehäusekörper (9) in dem NF-Gehäusekörper (5) so befestigt ist, dass er quer zu seiner Längsmittelachse (L9) zu dem NF-Gehäusekörper (5) beabstandet ist.
Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse (L9) des HF-Gehäusekörpers (9) zur Längsmittelachse (L2) der Luftleitung (2) zumindest im Bereich des NF-Einlasses (7) parallel und beabstandet ausgerichtet ist.
Schalldämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der HF-Gehäusekörper (9) in dem NF-Innenraum (6) des NF-Gehäusekörpers (5) formschlüssig oder kraftschlüssig, vorzugsweise klemmend, oder stoffschlüssig befestigt ist.