DE19702347C2 - Geräuschisolierendes Plattenelement - Google Patents

Geräuschisolierendes Plattenelement

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DE19702347C2 DE19702347A DE19702347A DE19702347C2 DE 19702347 C2 DE19702347 C2 DE 19702347C2 DE 19702347 A DE19702347 A DE 19702347A DE 19702347 A DE19702347 A DE 19702347A DE 19702347 C2 DE19702347 C2 DE 19702347C2
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    • B60R13/0861Insulating elements, e.g. for sound insulation for covering undersurfaces of vehicles, e.g. wheel houses

Description

Die Erfindung betrifft ein geräuschisolierendes Plattenelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein geräuschisolierendes Plattenelement, das geräuschisolierende Wirkungen aufweist, während die Durchlässigkeit beibehalten wird, und bei dem die Frequenzeigenschaften leicht eingestellt werden können.
Eine untere Abdeckung ist herkömmlich am unteren Bereich eines Motor­ raums eines Kraftfahrzeugs befestigt. Eine derartige untere Abdeckung ist derart gestaltet, daß die aerodynamischen Eigenschaften des unteren Be­ reichs des Motorraums verbessert und Teile im Motorraum vor Steinen usw. geschützt werden. Die untere Abdeckung dient ferner als geräuschisolieren­ des Element zum Dämpfen der vom Motorraum an die Außenseite des Fahr­ zeugkarosserie abgegebenen Geräusche. Je nach Fläche der unteren Ab­ deckung nimmt die Wirkung der unteren, als geräuschisolierendes Element dienenden Abdeckung zu.
Wenn jedoch die Fläche der unteren Abdeckung zunimmt, steigt die atmo­ sphärische Temperatur im Motorraum an, da die Fläche der unteren Ab­ deckung, die den unteren Bereich des Motorraums umgibt, zunimmt. Daher muß die untere Abdeckung des Motorraums im Hinblick auf die Geräusch­ dämpfung als auch auf das Ansteigen der atmosphärischen Temperatur ge­ staltet werden.
Ein verbessertes geräuschisolierendes Plattenelement ist aus der Patentan­ meldung GB 22 76 224 A bekannt. Ein vergleichbares, in eine untere Ab­ deckung integriertes, geräuschisolierendes Plattenelement ist in der japani­ schen Patentanmeldung Nr. 5-322041 gezeigt, die vom Anmelder der vorlie­ genden Erfindung (deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist) eingereicht wurde. Dieses geräuschisolierende Plattenelement umfaßt zwei geräuschisolierende Platten, die mit Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind und jeweils eine Anzahl von Durchgangsbohrungen aufwei­ sen.
Das geräuschisolierende Plattenelement weist ferner eine Anzahl von gera­ den, rohrförmigen, zylindrischen Bereichen auf, die im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser aufweisen wie einige der Durchgangsbohrungen. Die zylindrischen Bereiche sind mit diesen Durchgangsbohrungen verbunden, so daß durchgehende Bohrungen ausgebildet werden, die die Verbindungen zwischen den einigen Durchgangsbohrungen der einen geräuschisolierenden Platte und den entsprechenden Durchgangsbohrungen der anderen geräu­ schisolierenden Platte herstellen. Luft in jeder der durchgehenden Bohrun­ gen dient als Luftmasse zur Bildung eines Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad, das nur aus einer Masse besteht, die den sich periodisch än­ dernden Geräuschdruck als äußere Form zum Schwingen aufnimmt.
Das geräuschisolierende Plattenelement weist ferner eine Anzahl von Verlän­ gerungen auf, die von den offenen Rändern der restlichen, nicht mit den zy­ lindrischen Bereichen verbundenen Durchgangsbohrungen der geräuschiso­ lierenden Platten in den Innenraum zwischen den geräuschisolierenden Plat­ ten vorspringen. Darüber hinaus wird eine Luftkammer um die Verlängerun­ gen herum zwischen den geräuschisolierenden Platten gebildet. Luft in jeder Verlängerung dient als eine Luftmasse und die Luftschicht in der Luftkammer dient als eine Luftfeder zur Bildung eines Schwingungssystems mit zwei Frei­ heitsgraden.
Die Schwingungssysteme mit einem Freiheitsgrad weisen keine Resonanzfre­ quenz auf, und die einfallende Welle und die übertragende Welle haben im­ mer die gleiche Phase. Andererseits weisen die in den Verlängerungen gebil­ deten Schwingungssysteme mit zwei Freiheitsgraden nur eine Resonanzfre­ quenz auf, und die einfallende Welle und die übertragende Welle haben zuein­ ander entgegengesetzte Phasen bei einer Frequenz, die nicht niedriger als die Resonanzfrequenz ist.
Daher hat die von der durchgehenden Bohrung übertragene Welle in einem Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems mit zwei Freiheitsgraden eine entgegengesetzte Phase in bezug auf die von den Verlängerungen und der Luftkammer übertragene Welle, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und eine geräuschisolierende Wirkung erzielt wird.
Daher bildet das geräuschisolierende Plattenelement Schwingungssysteme von wenigstens zwei Arten, die jeweils eine Luftmasse und eine Luftfeder um­ fassen, so daß sich die übertragenen Wellen der entsprechenden Schwingungssysteme gegenseitig beeinträchtigen und sich zur Erreichung einer ge­ räuschisolierenden Wirkung gegenseitig auslöschen.
Bei den zuvor genannten geräuschisolierenden Plattenelementen ist es mög­ lich, die Durchlässigkeit und die leichte Abgabe der Wärme im Motorraum nach außen sicherzustellen, da die geräuschisolierenden Platten eine Anzahl von Durchgangsbohrungen aufweisen. Daher ist es gemäß diesen geräuschiso­ lierenden Plattenelementen möglich, eine untere Abdeckung zu schaffen, die sowohl eine Durchlässigkeit als auch eine geräuschdämpfende Eigenschaft aufweist. Zudem ist es bei dem zuletzt genannten geräuschisolierenden Plat­ tenelement möglich, zu verhindern, daß sich Wasser zwischen den geräu­ schisolierenden Platten ansammelt, da einige der Verlängerungen die Öff­ nung für Tropfwasser aufweisen, so daß eine Abnahme der geräuschisolieren­ den Funktion verhindert wird.
Wenn die zuvor genannten geräuschisolierenden Plattenelemente hergestellt werden, wird in der Entwicklungsphase ein Verhältnis einer offenen Fläche der zylindrischen Bereiche zu einer Öffnungsfläche zur Entlüftung durch die zylindrischen Bereiche und die nicht mit den zylindrischen Bereichen ver­ bundenen Durchgangsbohrungen vorgegeben (das im nachfolgenden als "zy­ lindrisches Rohrverhältnis β" bezeichnet wird). Anschließend wird geprüft, ob die Frequenzeigenschaft des tatsächlich hergestellten geräuschisolieren­ den Plattenelements an die Frequenz angepaßt ist, die für die Geräuschisolie­ rung geeignet ist. Wenn sie nicht an diese angepaßt ist, wird das Verhältnis der offenen Fläche des zylindrischen Bereichs in bezug auf die nicht mit den zylindrischen Bereichen verbundenen Durchgangsbohrungen verändert, so daß die Frequenzeigenschaft so eingestellt ist, daß sie an die Frequenz ange­ paßt ist, die für die Geräuschisolierung geeignet ist.
Wenn das geräuschisolierende Plattenelement beispielsweise mit Hilfe einer Harzform gegossen wird, wird die Frequenzeigenschaft des geräuschisolie­ renden Plattenelements durch Überarbeiten der Formbereiche, die den zylin­ drischen Bereichen und den nicht mit den zylindrischen Bereichen verbun­ denen Durchgangsbohrungen entsprechen, eingestellt, so daß das Verhältnis der offenen Flächen verändert wird.
Es ist jedoch nicht leicht, die Öffnungsbereiche der zylindrischen Bereiche und der nicht mit den zylindrischen Bereichen verbundenen Durchgangsboh­ rungen genau auszubilden, so daß eine gewünschte Frequenzeigenschaft er­ reicht wird, und es ist auch nicht leicht, die Frequenzeigenschaft einzustel­ len, da die Frequenzeigenschaft nach der Einstellung von der gewünschten Frequenzeigenschaft weit entfernt ist oder die Änderung der Frequenzeigen­ schaft nach der Einstellung zu klein ist.
Da die Einstellung der Frequenzeigenschaft nicht leicht ist, ist es außerdem nicht leicht, die Frequenzeigenschaft so fein zu ändern, daß sie an eine Ge­ räuschfrequenz angepaßt ist, die sich geringfügig von der Frequenz unter­ scheidet, die zum Isolieren eines anderen Geräusches geeignet ist.
Darüber hinaus muß, wenn das zuletzt genannte geräuschisolierende Platten­ element beispielsweise mit Hilfe einer Harzform gegossen wird, in der gegos­ senen geräuschisolierenden Platte eine Öffnung für Tropfwasser ausgebildet werden, so daß die Herstellungskosten ansteigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geräuschisolierendes Plattenelement zu schaffen, bei dem die Frequenzeigenschaft zur Verbesse­ rung der Anwendbarkeit leichter und mit größerer Genauigkeit eingestellt werden kann als bei den bekannten Plattenelementen, und das darüber hin­ aus kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein geräuschisolierendes Plattenelement mit den in Anspruch 1 und 4 angegebenen Merkmalen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein geräu­ schisolierendes Plattenelement: erste und zweite geräuschisolierende Plat­ ten, die einander mit Abstand gegenüberliegen, eine Anzahl von Durchgangs­ bohrungen, die in jeder der ersten und zweiten geräuschisolierenden Platten ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Durchgangsbohrungen in der ersten geräuschisolierenden Platte so angeordnet sind, daß sie den entsprechenden Durchgangsbohrungen der zweiten geräuschisolierenden Platte gegenüberlie­ gen, eine Anzahl von zylindrischen Bereichen zur Schaffung von Verbindun­ gen zwischen einigen der Durchgangsbohrungen der ersten geräuschisolie­ renden Platte und den entsprechenden Durchgangsbohrungen der zweiten geräuschisolierenden Platte, wobei jeder der zylindrischen Bereiche in zwei Hälften unterteilt ist, von denen eine einstückig mit der ersten geräuschiso­ lierenden Platte und die andere einstückig mit der zweiten geräuschisolie­ renden Platte ausgebildet ist, eine Anzahl von Anschlagbereichen, die jeweils am freien Ende der Hälften der zylindrischen Bereiche angeordnet sind, wo­ bei die Anschlagbereiche der Hälften der ersten geräuschisolierenden Platte an die entsprechenden Anschlagbereiche der Hälften der zweiten geräuschi­ solierenden Platte anstoßen, so daß die erste geräuschisolierende Platte mit der zweiten geräuschisolierenden Platte verbunden ist, und eine Anzahl von Öffnungen, die jeweils eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Au­ ßenseite des zylindrischen Bereichs schaffen und als Kerbbereiche ausgebil­ det sind.
Bei diesem geräuschisolierenden Plattenelement sind die geräuschisolieren­ den Platten zur Bildung der zylindrischen Bereiche dadurch miteinander ver­ bunden, daß die Anschlagbereiche von der einen geräuschisolierenden Plat­ ten mit den Anschlagbereichen der anderen geräuschisolierenden Platte ver­ bunden sind.
Zudem wird bei dem geräuschisolierenden Plattenelement die Verbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des zylindrischen Bereichs durch den Kerbbereich geschaffen, der in wenigstens einem der beiden aneinander anschlagenden Anschlagbereiche ausgebildet ist. Daher dienen die Luft­ schichten im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs und in den mittleren Abschnitten der Durchgangsbohrungen als Luftmassen, so daß ein Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad gebildet wird. Außerdem dienen die Luftschichten außerhalb der Luftschichten in den mittleren Abschnitten der Durchgangsbohrungen als Luftmassen, und die Luftschicht außerhalb der Luftschicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs dient als Luft­ feder, so daß ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden gebildet wird. Daher beeinträchtigen sich die übertragenen Wellen der entsprechenden Schwingungssysteme gegenseitig, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und das von der geräuschisolierenden Platte übertragende Geräusch isoliert wird.
In diesem Fall wird das Verhältnis der offenen Fläche des zylindrischen Be­ reichs zu der Öffnungsfläche, die durch die Durchgangsbohrung und den zy­ lindrischen Bereich definiert wird (zylindrisches Rohrverhältnis β) durch Än­ derung der Anzahl, Größe und Form der in den Anschlagbereichen ausgebil­ deten Kerbbereiche geändert. Das heißt, da der Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten auf die Luftschicht im zylindrischen Bereich zunimmt, wenn die Anzahl oder Größe der Kerbbereiche erhöht wird, die Volumina der als Luftmassen dienenden zylindrischen Luftschichten in den mittleren Abschnitten der Durchgangsbohrungen und im mittleren Abschnitt der zylindrischen Bereiche abnehmen, so daß die offene Fläche ab­ nimmt, wenn angenommen wird, daß die Luftmassen in den mittleren Ab­ schnitten der Durchgangsbohrungen und im mittleren Abschnitt des zylindri­ schen Bereichs zylindrische Abschnitte sind, so daß das zylindrische Rohr­ verhältnis β abnimmt.
Andererseits nehmen, da der Einfluß der Luftschicht zwischen den ge­ räuschisolierenden Platten auf die Luftschicht im zylindrischen Bereich ab­ nimmt, wenn die Anzahl oder Größe der Kerbbereiche erniedrigt wird, die Volumina der zylindrischen, als Luftmassen dienenden Luftschichten in den mittleren Abschnitten der Durchgangsbohrungen und im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs ab, so daß die offene Fläche zunimmt, wenn ange­ nommen wird, daß die Luftmassen in den mittleren Abschnitten der Durch­ gangsbohrungen und im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs zylin­ drische Abschnitte sind, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β zunimmt.
Daher kann das zylindrische Rohrverhältnis β des geräuschisolierenden Plat­ tenelements durch Einstellung der Anzahl, Größe und Form der Kerbberei­ che eingestellt werden. Da die Frequenzeigenschaft der geräuschisolierenden Platte durch Änderung des zylindrischen Rohrverhältnisses β fein verändert wird, kann die Frequenzeigenschaft durch Einstellung der Anzahl, Größe und Form der Kerbbereiche fein eingestellt werden, so daß die Frequenzeigen­ schaft leicht so eingestellt werden kann, daß sie an die Frequenz angepaßt ist, die für die Geräuschisolierung geeignet ist. Insbesondere ist durch die Kerbbereiche eine genauere Abstimmung auf die gewünschte Frequenz mög­ lich, als dies bei den geräuschisolierenden Platten möglich ist, die nach dem Stand der Technik bekannt sind. Da somit die Frequenzeigenschaft leicht so eingestellt werden kann, daß sie an die Frequenz, die für die Geräuschisolie­ rung geeignet ist, angepaßt ist, kann die Anwendbarkeit des geräuschisolie­ renden Plattenelements verbessert werden.
Außerdem kann, wenn die geräuschisolierende Platte beispielsweise mit Hil­ fe einer Harzform gegossen wird, die Anzahl und Größe der Kerbbereiche durch Bearbeitung der Formbereiche, die den Kerbbereichen entsprechen­ den, eingestellt werden. Daher ist nach dem Gießen keine Bearbeitung erfor­ derlich und die Herstellungskosten sinken.
Die Kerbbereiche können in punktsymmetrischen Positionen auf einem Quer­ schnitt entlang den radialen Richtungen der zylindrischen Bereiche angeord­ net sein.
In diesem Fall bewegt sich, wenn die Luftmasse im zylindrischen Bereich schwingt, die Luftmasse entlang der Achse des zylindrischen Bereichs, da die Luftschicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs, in dem die Kerbbereiche ausgebildet sind, in einem im wesentlichen geraden, rohrför­ migen Bereich durch Anordnung der Kerbbereiche in punktsymmetrischen Abschnitten auf dem Querschnitt entlang den radialen Richtungen des zylin­ drischen Bereichs als eine Luftmasse dient. Daher kann die Einstellung der erzielten Frequenzeigenschaft stabilisiert werden.
Alle Durchgangsbohrungen können so gestaltet sein, daß sie mit jeder der Hälften der zylindrischen Bereiche in Verbindung stehen.
In diesem Fall können die geräuschisolierenden Platten fest miteinander ver­ bunden werden, da alle in den geräuschisolierenden Platten ausgebildeten Durchgangsbohrungen mit den entsprechenden zylindrischen Bereichen zwi­ schen den geräuschisolierenden Platten in Verbindung stehen.
Die Frequenz, bei der die maximale geräuschisolierende Funktion erreicht werden kann, kann so gestaltet sein, daß sie an die Frequenz, die für die Ge­ räuschisolierung geeignet ist, durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche angepaßt wird.
In diesem Fall ist es möglich, die geräuschisolierenden Wirkungen durch Er­ höhung der Anzahl der Kerbbereiche sicher zu erreichen, indem die Fre­ quenz, bei der die maximale Geräuschisolierfunktion erreicht werden kann, an die Frequenz angepaßt wird, die für die Geräuschisolierung geeignet ist.
Jeder der Kerbbereiche kann so gestaltet sein, daß er eine rechteckige, schlitzförmige Form aufweist.
In diesem Fall kann das Verhältnis der offenen Fläche des zylindrischen Be­ reichs zu der offenen Fläche der Durchgangsbohrung (zylindrisches Rohrver­ hältnis) durch Einstellung der Anzahl der rechteckigen, schlitzförmigen Kerbbereiche außerordentlich verändert werden und die Frequenz, bei der die maximale Geräuschisolierfunktion erreicht werden kann, kann außeror­ dentlich verändert werden.
Jeder der Kerbbereiche kann so gestaltet sein, daß er sich in die axialen Richtungen der zylindrischen Bereiche erstreckt.
In diesem Fall wird Wasser, das in den Raum zwischen den geräuschisolie­ renden Platten eindringt, durch die längliche Kerbbereiche, die so ausgebil­ det sind, daß sie sich in axiale Richtungen des zylindrischen Bereichs er­ strecken, nach außen abgegeben. Daher können die Kerbbereiche als Ab­ lauflöcher dienen.
Die Kerbbereiche können in den Anschlagbereichen der beiden Hälften von jedem zylindrischen Bereich ausgebildet sein, so daß die in einer Hälfte aus­ gebildeten Kerbbereiche den Kerbbereichen zugewandt sind, die in der ande­ ren Hälfte ausgebildet sind, wenn die Anschlagbereiche der einen Hälfte mit den Anschlagbereichen der anderen Hälfte verbunden sind.
Jeder der zylindrischen Bereiche kann in der Mitte zwischen den geräuschi­ solierenden Platten unterteilt sein, so daß die erste und zweite geräuschiso­ lierende Platte die gleiche Form aufweisen.
In diesem Fall können geräuschisolierende Platten eines einzigen Typs her­ gestellt werden, und geräuschisolierende Platten einer Vielzahl von Typen müssen nicht hergestellt werden. Dadurch können die Herstellungskosten gesenkt werden.
Die erste und zweite geräuschisolierende Platte kann so gestaltet sein, daß sie einen Teil einer unteren Abdeckung eines Motorraums eines Kraftfahr­ zeugs bildet.
In diesem Fall kann das geräuschisolierende Plattenelement als die untere Abdeckung des Motorraums des Kraftfahrzeugs dienen. Daher ist es möglich, Geräusche zu isolieren, während die Durchlässigkeit beibehalten wird.
Der zylindrische Bereich kann in zwei Hälften unterteilt sein, die einstückig mit den geräuschisolierenden Platten ausgebildet sind, und ein Zwischenab­ schnitt ist zwischen die zwei Hälften eingefügt.
In diesem Fall wird ein Abstand zwischen der ersten geräuschisolierenden Platte und der zweiten geräuschisolierenden Platte durch Verwendung eines Zwischenabschnitts mit verschiedenen Längen eingestellt. Daher ist es mög­ lich, leicht eine Frequenzeigenschaft zu erhalten, die isoliert werden soll. Darüber hinaus ist es möglich, leicht die Anzahl der zylindrischen Bereiche zu ändern, so daß es leicht möglich ist, das zylindrische Rohrverhältnis ge­ mäß der notwendigen Frequenzeigenschaft zu ändern.
Einige der Zwischenabschnitte können eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, die in einer Seitenwand ausgebildet sind.
In diesem Fall ist es möglich, das zylindrische Rohrverhältnis leicht durch Vorbereitung und Verwendung von vielen Zwischenabschnitten zu ändern, die verschiedene Öffnungsformen aufweisen.
Jede der Hälften und der Zwischenabschnitt können Eingriffsbereiche auf­ weisen, die aneinander befestigt sind.
In diesem Fall ist es möglich, den Zwischenabschnitt leicht und schnell aus­ zuwechseln.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende, detaillierte Be­ schreibung und durch die begleitenden Zeichnung der bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der Erfindung deutlicher. Die Zeichnung bedeutet jedoch nicht die Begrenzung der Erfindung auf spezielle Ausführungsformen, sondern ist nur zur Erläuterung und Verdeutlichung gedacht.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahr­ zeugs mit einer unteren Abdeckung;
Fig. 2 ist eine Unteransicht des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1;
Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzug­ ten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plat­ tenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines zy­ lindrischen Bereichs des geräuschisolierenden Plat­ tenelements gemäß Fig. 3A;
Fig. 4A ist ein Schnitt durch das geräuschisolierende Platten­ element gemäß der ersten bevorzugten Ausführungs­ form entlang der Linie IVA-IVA der Fig. 4B;
Fig. 4B ist ein Schnitt durch das geräuschisolierende Platten­ element gemäß der ersten bevorzugten Ausführungs­ form, der das Verhalten von Luftschichten im zylindri­ schen Bereich veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung und zeigt den Übertra­ gungsverlust in bezug auf die Frequenz des geräuschi­ solierenden Plattenelements in der ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei die berechneten Werte die Zu­ stände anzeigen, wenn das zylindrische Rohrverhältnis β verändert wird;
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung und zeigt den Übertra­ gungsverlust in bezug auf die Frequenz des ge­ räuschisolierenden Plattenelements in der ersten be­ vorzugten Ausführungsform, wobei die gemessenen Werte die Zustände anzeigen, wenn das zylindrische Rohrverhältnis β verändert wird;
Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten bevor­ zugten Ausführungsform des geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines zy­ lindrischen Bereichs des geräuschisolierenden Plat­ tenelements gemäß Fig. 7A;
Fig. 8A ist eine perspektivische Ansicht einer dritten bevor­ zugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines zy­ lindrischen Bereichs des geräuschisolierenden Plat­ tenelements gemäß Fig. 8A;
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung und zeigt die berechne­ ten Werte des Übertragungsverlustes in bezug auf die Frequenz des geräuschisolierenden Plattenelements in der dritten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 10A ist eine perspektivische Ansicht einer vierten bevor­ zugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines zy­ lindrischen Bereichs des geräuschisolierenden Plat­ tenelements gemäß Fig. 10A;
Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht einer fünften bevor­ zugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11B ist ein Schnitt durch das geräuschisolierende Platten­ element gemäß Fig. 11A;
Fig. 12A ist eine grafische Darstellung und zeigt die Werte des Übertragungsverlustes in bezug auf die Geräuschfre­ quenz, wenn der Abstand s verändert wird;
Fig. 12B ist eine grafische Darstellung und zeigt die Werte des Übertragungsverlustes in bezug auf die Geräuschfre­ quenz, wenn das zylindrische Rohrverhältnis β verän­ dert wird;
Fig. 13A ist eine perspektivische Ansicht einer sechsten bevor­ zugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13B ist ein Schnitt durch das geräuschisolierende Plattene­ lement gemäß Fig. 13A;
Fig. 14A ist eine perspektivische Ansicht einer siebten bevor­ zugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14B ist ein Schnitt durch das geräuschisolierende Plattene­ lement gemäß Fig. 14A;
Fig. 15A zeigt Standardangaben für das Berechnungsergebnis gemäß Fig. 5 und das experimentelle Ergebnis gemäß Fig. 6;
Fig. 15B ist ein Querschnitt entlang der Linie XVB-XVB in Fig. 15A;
Fig. 16 zeigt einen Meßaufbau für das experimentelle Ergebnis gemäß Fig. 6;
Fig. 17A zeigt Standardangaben für das experimentelle Ergebnis gemäß Fig. 12A und 12B; und
Fig. 17B ist ein Querschnitt entlang der Linie XVIIB-XVIIB in Fig. 17A.
Bezugnehmend auf die Zeichnung, insbesondere auf Fig. 1 bis 6, wird im nachfolgenden die erste bevorzugte Ausführungsform eines geräuschisolie­ renden Plattenelements gemäß der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Kraftfahrzeug 1, bei dem ein geräuschisolierendes Plattenelement gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Am unteren Bereich eines Motorraums 3 des Kraftfahrzeugs 1 ist eine untere Ab­ deckung 5 befestigt. Die untere Abdeckung 5 ist so gestaltet, daß die aerody­ namischen Eigenschaften am unteren Bereich des Motorraums 3 verbessert wird und Teile im Motorraum 3 vor Steinen usw. geschützt sind.
Fig. 3A und 3B zeigen ein geräuschisolierendes Plattenelement 33 in der er­ sten bevorzugten Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenele­ ments gemäß der vorliegenden Erfindung. Das geräuschisolierende Plattene­ lement 33 wird als untere Abdeckung 5 des Kraftfahrzeugs 1 verwendet, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die untere Abdeckung 5 ist auf der hinteren Sei­ te einstückig mit dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 ausgebildet. Außerdem ist Fig. 4B ein Querschnitt und zeigt den Mechanismus des geräu­ schisolierenden Plattenelements 33 und Fig. 4A ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 4B.
Wie es in Fig. 3A gezeigt ist, umfaßt das geräuschisolierende Plattenelement 33 zwei geräuschisolierende Platten 35a und 35b, die mit Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die geräuschisolierende Platte 35a weist eine Anzahl von Durchgangsbohrungen 37a und 39a auf und die geräuschiso­ lierende Platte 35b weist eine Anzahl von Durchgangsbohrungen 37b und 39b auf. Das geräuschisolierende Plattenelement 33 umfaßt ferner eine Anzahl von zylindrischen Bereichen 41 zum Verbinden der geräuschisolierenden Platten 35a und 35b miteinander und zum Verbinden von einigen der Durch­ gangsbohrungen 37a mit den entsprechenden Durchgangsbohrungen 37b zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b.
Von den Rändern der Durchgangsbohrungen 39a und 39b, die nicht mit den zylindrischen Bereichen 41 in Verbindung stehen, springen zylindrische Vor­ sprünge 55 und 57 in den Raum zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b vor, wobei jeder der zylindrischen Vorsprünge 55 und 57 im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser aufweist, wie die Durchgangs­ bohrungen 39a und 39b, so daß vorspringende Durchgangsbohrungen 59 und 61 gebildet werden, die einander gegenüberliegen. Ein Luftkanal 63 wird um die zylindrischen Vorsprünge 55 und 57 herum zwischen den geräuschisolie­ renden Platten 35a und 35b gebildet. Luftschichten 53 und 54 innerhalb der vorspringenden Durchgangsbohrungen 59 und 61 dienen als Luftmassen und die Luftschicht 63 innerhalb der Luftkammer 63 dient als Luftfeder, so daß ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden gebildet wird.
Bei dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 dieser bevorzugten Ausfüh­ rungform ist jeder zylindrische Bereich 41 in der Mitte zwischen den ge­ räuschisolierenden Platten 35a und 35b unterteilt. Die unterteilten zylindri­ schen Bereiche 41 sind mit Anschlagbereichen 65a und 67a versehen. Die Anschlagbereiche 65a und 67a weisen Kerbbereiche 69 bzw. 71 auf. Jeder der Kerbbereiche 71 ist einem entsprechenden Kerbbereich 69 zugeordnet, so daß eine Verbindungsöffnung 45 zur Schaffung der Verbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des zylindrischen Bereichs 41 gebildet wird, wenn die geräuschisolierenden Platten 35a und 35b miteinander verbunden sind. Die die gleiche Form aufweisenden geräuschisolierenden Platten 35a und 35b können durch Verbindung der Anschlagbereiche 65a mit den ent­ sprechenden Anschlagbereichen 67a verbunden werden.
Wie es in Fig. 3B gezeigt ist, sind die Anschlagbereiche 65a und 67a an den freien Enden der Wandabschnitte 65 und 67 ausgebildet, die von den Rän­ dern der Durchgangsbohrungen 37a und 37b in den Raum zwischen den ge­ räuschisolierenden Platten 35a und 35b vorspringen. Die Kerbbereiche 71 und 69 werden durch Heraustrennen von Bogenabschnitten aus den Rändern der Anschlagbereiche 65a und 67a gebildet. Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, sind diese Kerbbereiche 71 und 69 in punktsymmetrischen Positionen auf dem Querschnitt entlang den radialen Richtungen des zylindrischen Bereichs 41 angeordnet (in der Figur sind jedoch nur Kerbbereiche 69 gezeigt). Wenn sich die Anschlagbereiche 65a und 67a gegenseitig berühren, ist jeder der Kerbbereiche 71 einem entsprechenden Kerbbereich 69 zugeordnet, so daß die im wesentlichen kreisförmige Verbindungsöffnung 45 zur Schaffung der Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des zylindrischen Bereichs 41 gebildet wird.
Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, dient, wenn ein Geräusch in das Innere des zy­ lindrischen Bereichs 41 eintritt, eine zylindrische Luftschicht 47 im mittle­ ren Abschnitt in einer durchgehenden Bohrung 43 als Luftmasse, so daß ein Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad gebildet wird. Zwischen den ringförmigen Luftschichten, die das Schwingungssystem mit einem Freiheits­ grad umgeben, dienen Luftschichten 49 und 51 in den Durchgangsbohrungen 37a und 37b als Luftmassen und eine ringförmige Luftschicht, die die Luft­ schichten 47 zwischen den Durchgangsbohrungen 37a und 37b umgibt, die­ nen als Luftfedern 50, so daß ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgra­ den gebildet wird.
Das heißt, da das Innere des zylindrischen Bereichs 41 durch die Verbin­ dungsöffnungen 45, die die in den Anschlagbereichen 65a und 67a ausgebil­ deten Kerbbereiche 69 und 71 umfaßt, mit dem Raum zwischen den geräu­ schisolierenden Platten 35a und 35b in Verbindung stehen, ist das Innere des zylindrischen Bereichs 41 akustisch nicht vollständig von der Luftkam­ mer 63 zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b getrennt. Daher steht die Luftschicht innerhalb des zylindrischen Bereichs 41 durch die Kerbbereiche 69 und 71 unter dem Einfluß von den Luftschichten zwi­ schen den geräuschisolierenden Platten 35a und 37b. Folglich dienen die Luftschichten 49 und 51 auf der inneren Wandseite der Durchgangsbohrun­ gen 37a und 37b, die durch den zylindrischen Bereich 41 miteinander in Verbindung stehen, als Luftmassen, und die Luftschicht auf der inneren Wandseite des zylindrischen Bereichs 41 dient als Luftfeder 50, so daß ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden gebildet wird.
Da der Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b auf die Luftschicht 47, die die Luftschichten in den mittleren Abschnitten des zylindrischen Bereichs 41 und der Durchgangsbohrungen 37a und 37b umfaßt, relativ gering ist, dient die Luftschicht 47 als eine zylin­ drische Luftmasse, so daß ein Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad gebildet wird, wie es in Fig. 4A gezeigt ist.
Die Beziehung zwischen dem Einfluß auf die Luftschicht innerhalb des zylin­ drischen Bereichs 41 und der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 wird im folgenden beschrieben. Wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 zu­ nimmt, steht die Luftschicht innerhalb des zylindrischen Bereichs 41 unter dem großen Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Plat­ ten 35a und 35b. Wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 ansteigt, neh­ men die Volumina der Luftschichten 49 und 51 zu, die im äußeren Abschnitt in den Durchgangsbohrungen 37a und 37b als Luftmassen für ein Schwin­ gungssystem mit zwei Freiheitsgraden dienen, und das Volumen der Luft­ schicht, die im äußeren Abschnitt im zylindrischen Bereich 41 als Luftfeder des Schwingungssystems dient, nimmt ebenfalls zu, so daß die Funktion als ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden erhöht wird. Zudem nimmt die Funktion, die als Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad dient, ab, da das Volumen der Luftschicht 47 zunimmt, die in den mittleren Abschnit­ ten in den Durchgangsbohrungen 37a und 37% und im zylindrischen Bereich 41 als Luftmasse für ein Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad dient.
Andererseits ist, wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 gering ist, durch die Kerbbereiche 69 und 71 der Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b auf die Luftschicht im zylindri­ schen Bereich 41 gering. Daher nehmen die Volumina der Luftschichten 49 und 51 ab, die in den äußeren Abschnitten in den Durchgangsbohrungen 37a und 37b als Luftmassen für das Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden dienen, und das Volumen der Luftschicht, die im äußeren Abschnitt im zylin­ drischen Bereich 41 als Luftfeder des Schwingungssystems dient, nimmt ab, so daß die Funktion als Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden an­ steigt. Außerdem nimmt, da das Volumen der Luftschicht 47, die in den mitt­ leren Abschnitten der Durchgangsbohrungen 37a und 37b und dem zylindri­ schen Bereich 41 als Luftmasse des Schwingungssystems mit einem Frei­ heitsgrad dient, zunimmt, die Funktion als Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad zu.
Außerdem verändert sich das Volumen der Luftschicht 47 im mittleren Ab­ schnitt des zylindrischen Bereichs 41 in Übereinstimmung mit der Änderung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71, so daß die offene Fläche des zylin­ drischen Bereichs 47a geändert wird, wenn angenommen wird, daß die Luft­ schicht 47 im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 41 von den Luftschichten 49 und 51 umgeben ist, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β (das Verhältnis der offenen Fläche des zylindrischen Bereichs 47a zu der Öffnungsfläche, die durch die Durchgangsbohrungen 39a und 39b und den zylindrischen Bereich 47a definiert wird) verändert wird. Wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 zunimmt, nimmt das zylindrische Rohrverhält­ nis β ab, und wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 abnimmt, nimmt das zylindrische Rohrverhältnis β zu.
Daher ist es möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β des geräuschisolie­ renden Plattenelements 33 durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 zu verändern.
Fig. 5 zeigt die berechneten Werte bei der Veränderung der Frequenzeigen­ schaft in bezug auf verschiedene Rohrverhältnisse β. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, ändert sich, wenn das zylindrische Rohrverhältnis β von 0,65 auf 0,8 ge­ ändert wird, die Resonanzfrequenz f geringfügig, und wenn das zylindrische Rohrverhältnis β abnimmt, steigt die Resonanzfrequenz f an. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß, wenn sich das zylindrische Rohrverhältnis β ändert, die Frequenzeigenschaft geringfügig verändert wird. Darüber hinaus bedeutet in Fig. 5 der Anstieg des Übertragungsverlustes TL (dB) bei einer Frequenz die Zunahme der geräuschisolierenden Wirkung bei dieser Frequenz.
Daher kann das zylindrische Rohrverhältnis β durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 geändert werden, und die Frequenzeigenschaft des geräuschisolierenden Plattenelements 33 kann fein durch Veränderung des Rohrverhältnisses β verändert werden.
Fig. 6 zeigt die Experimentierergebnisse zum Herleiten der Frequenzeigen­ schaften, wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 des geräuschisolie­ renden Plattenelements 33 bei dieser bevorzugten Ausführungsform geändert wird. Es ist aus Fig. 6 ersichtlich, daß, wenn die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 verändert wird, sich die Frequenzeigenschaft des geräuschisolieren­ den Plattenelements 33 geringfügig verändert. Das heißt, daß, wenn die An­ zahl der Verbindungsöffnungen 45, die die Kerbbereiche 69 und 71 umfas­ sen, von 0 auf 16 angehoben wird, das zylindrische Rohrverhältnis β abnimmt und die Resonanzfrequenz von f0 auf f16 ansteigt, so daß die erreichte Fre­ quenzeigenschaft geringfügig verändert wird.
Zudem wird bei dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 gemäß dieser bevorzugten Ausführungform die Frequenz, bei der die maximale geräuschiso­ lierende Funktion erreicht werden kann (die Frequenz f0P bis f16P, wenn der Übertragungsverlust TL der maximale Wert in Fig. 6 ist), durch Erhöhung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 geringfügig verändert, so daß die Frequenz so angepaßt wird, daß sie an die Frequenz, die für die Geräuschiso­ lierung geeignet ist, angepaßt ist.
Die Funktion des geräuschisolierenden Plattenelements 33 wird im folgen­ den beschrieben.
Das Geräusch, das von einer Geräuschquelle, wie etwa einer Ölwanne im Mo­ torraum, abgegeben wird, geht durch die Durchgangsbohrungen 37a, 37b, 39a, 39b und den zylindrischen Bereich 41 hindurch, so daß es an die Außenseite des Fahrzeugs abgegeben wird. Das Geräusch, das durch die Durchgangsbohrungen 39a und 39b und die Luftkammer 63 hindurchgeht, wird durch das geräuschisolierende Plattenelement 33 über das Schwin­ gungssystem mit zwei Freiheitsgraden übertragen, so daß es an die Außensei­ te des Kraftfahrzeuges abgegeben wird. Das Geräusch, das durch die Durch­ gangsbohrungen 37a und 37b und den zylindrischen Bereich 41 hindurch­ geht, wird über das Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad im mittle­ ren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 41 und über das Schwingungssy­ stem mit zwei Freiheitsgraden an den umliegenden Bereich übertragen.
Da die übertragene Welle des Schwingungssystems mit zwei Freiheitsgraden die Eigenschaft aufweist, daß die Phase in einem Frequenzband, das nicht kleiner ist als seine Resonanzfrequenz, umgekehrt ist, hat es in bezug auf die übertragene Welle des Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad eine entgegengesetzte Phase, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und die ge­ räuschisolierende Wirkung erreicht wird.
Zudem wird bei dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Frequenzeigenschaft durch Erhöhung der Kerbbereiche 69 und 71 fein eingestellt, so daß das zylindrische Rohrverhält­ nis β abnimmt und die Frequenz, bei der die maximale geräuschisolierende Funktion erreicht werden kann, d. h. die Frequenz beim Maximalwert des Übertragungsverlustes TL (dB), an die Frequenz angepaßt wird, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, so daß die gewünschte geräuschisolierende Funktion erreicht wird.
Das heißt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wenn die Anzahl der Verbindungsöff­ nungen 45, die die Kerbbereiche 69 und 71 umfassen, von 0 auf 16 erhöht wird, die Resonanzfrequenz von f0 auf f16 ansteigt, und die Frequenz mit dem maximalen Übertragungsverlust (dB) steigt von f0P auf f16P an. Daher wird die Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 so eingestellt, daß die Frequenz, bei die die maximale geräuschisolierende Wirkung erreicht werden kann, d. h., bei der der Übertragungsverlust TL (dB) maximal ist, an die Frequenz angepaßt wird, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, so daß es möglich ist, das Geräusch wirksam zu isolieren.
Gemäß dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 ist es bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform möglich, die erzielte Frequenzeigenschaft durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 leicht einzustellen, und es ist möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β durch Einstellung der An­ zahl der Kerbbereiche 69 und 71 so zu ändern, daß die Frequenzeigenschaft fein eingestellt werden kann.
Wenn es außerdem gewünscht ist, daß die erreichte Frequenzeigenschaft ge­ ringfügig geändert wird, ohne die offenen, durch die Entwicklungsphase vor­ gegebenen Flächen der Durchgangsbohrungen 37a, 37b, 39a und 39b und des zylindrischen Bereichs 41 zu ändern, ist es möglich, die Frequenzeigenschaft leicht durch Erhöhung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 zu ändern. Daher ist das geräuschisolierende Plattenelement 33 bei dieser bevorzugten Ausführungsform überall anwendbar, da es möglich ist, die Frequenzeigen­ schaft geringfügig so zu ändern, daß sie an ein anderes zu isolierendes Ge­ räusch angepaßt ist, das eine geringfügig andere Frequenz aufweist.
Außerdem ist es bei dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform möglich, die Frequenzeigenschaft leicht so einzustellen, daß es durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 bei der Frequenz anwendbar ist, die für die Geräuschisolierung ge­ eignet ist, und es ist möglich, leicht die Frequenz einzustellen, bei der die maximale Geräuschisolierfunktion erreicht werden kann, so daß es an die Frequenz angepaßt ist, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, und es möglich ist, die geräuschisolierenden Wirkungen sicher zu erzielen.
Zudem ist es leicht, die Luftschicht 47, die im mittleren Abschnitt des zylin­ drischen Bereichs 41 ausgebildet ist, als zylindrische Luftschicht auszubilden, wie etwa eine Luftmasse in dem im wesentlichen geraden, rohrförmigen, zy­ lindrischen Bereich, da die Kerbbereiche 69 und 71 an punktsymmetrischen Positionen auf dem Querschnitt entlang den radialen Richtungen des zylindri­ schen Bereichs 41 angeordnet sind. Folglich kann, da die Luftschicht 47 im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 41 in axialer Richtung bewegt wird, wenn sie aufwärts und abwärts im zylindrischen Bereich 41 schwingt, die Einstellung der erzielten Frequenzeigenschaften stabilisiert werden.
Wenn das geräuschisolierende Plattenelement 33 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform beispielsweise mit Hilfe einer Harzform oder dergleichen gegossen wird, kann das zylindrische Rohrverhältnis β leicht durch geringfü­ giges Bearbeiten der Form in bezug auf die Anschlagbereiche 65a und 67a verändert werden, und die Feineinstellung der Frequenzeigenschaft kann leicht durchgeführt werden. Daher kann das geräuschisolierende Plattenele­ ment kostengünstig hergestellt werden, da eine weitere Verarbeitung nach dem Gießen nicht erforderlich ist.
Zudem ist bei dem geräuschisolierenden Plattenelement 33 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der zylindrische Bereich 41 im mittleren Ab­ schnitt zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b in zwei Ab­ schnitte unterteilt. Das heißt, das geräuschisolierende Plattenelement 33 wird durch Verbinden der geräuschisolierenden Platten 35a und 35b mit gleicher Form gebildet. Daher können geräuschisolierende Platten nur eines Typs hergestellt werden, und es ist nicht nötig, geräuschisolierende Platten mit einer Anzahl von Typen herzustellen, so daß die Herstellungskosten ge­ senkt werden können. Darüber hinaus kann, wenn das geräuschisolierende Plattenelement 33 mit Hilfe einer Harzform gegossen wird, das Gießen mit Hilfe nur einer Harzform durchgeführt werden, so daß die Herstellungsko­ sten gesenkt werden können.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, da die Durch­ gangsbohrungen 37a, 37b, 39a und 39b und der zylindrische Bereich 41 in der unteren Abdeckung 5 ausgebildet sind, die Durchlässigkeit sicherzustel­ len und leicht die Wärme vom Motorraum nach außen abzugeben. Zusätzlich dazu dient das geräuschisolierende Plattenelement 33 als Teil der unteren Abdeckung 5, so daß es möglich ist, Teile im Motorraum vor Steinen und dergleichen zu schützen und die aerodynamischen Eigenschaften des Kraft­ fahrzeugs zu verbessern.
Darüber hinaus kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform jeder der Kerb­ bereiche 69 und 71 in jedem der Anschlagbereiche 65a und 67a ausgebildet sein, obwohl die Verbindungsöffnung 45 zur Schaffung der Verbindung zwi­ schen der Innenseite und Außenseite des zylindrischen Bereichs 41 durch Bildung der Kerbbereiche 69 und 71 in den Anschlag 65a und 67a ausgebil­ det worden ist. Darüber hinaus können bei dieser bevorzugten Ausführungs­ form die Positionen der Kerbbereiche 69 und 71 in der Umfangsrichtung des zylindrischen Bereichs 41 verschoben werden, obwohl die Kerbbereiche 69 und 71 an entsprechenden Positionen der Anschlagbereiche 65a und 67a vorgesehen worden sind und obwohl die Verbindungsöffnung 45 dadurch gebildet worden ist, daß die Kerbbereiche 69 und 71 einander gegenüberlie­ gen, wenn die geräuschisolierenden Platten 35a und 35b aneinander befe­ stigt werden.
Zudem kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform, obwohl die Frequenzei­ genschaft durch Einstellung der Anzahl der Kerbbereiche 69 und 71 einge­ stellt worden ist, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β verändert wird, die Frequenzeigenschaft durch Einstellung der Größen der Kerbbereiche 69 und 71 eingestellt werden, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β verän­ dert wird, da die Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b durch die Kerbbereiche 69 und 71 einen Einfluß auf die Luftschicht im zylindrischen Bereich 41 hat.
Das heißt, wenn die Größen der Kerbbereiche 69 und 71 vergrößert werden, um den Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b auf die Luftschicht in dem zylindrischen Bereich 41 zu erhöhen, ist es möglich, die Funktion als Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad im zylindrischen Bereich 41 zu vermindern und die Funktion als Schwin­ gungssystem mit zwei Freiheitsgraden darin anzuheben, so daß das zylindri­ sche Rohrverhältnis β gesenkt werden kann. Andererseits ist es möglich, wenn die Abmessungen der Kerbbereiche 69 und 71 vergrößert werden, um den Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b auf die Luftschicht im zylindrischen Bereich 41 zu erhöhen, die Funktion als Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad im zylindrischen Bereich 41 zu erhöhen und die Funktion als Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden darin zu erhöhen, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β erhöht werden kann. Daher ist es möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β durch Änderung der Abmessungen der Kerbbereiche 69 und 71 zu verän­ dern, so daß die Frequenzeigenschaft des geräuschisolierenden Plattenele­ ments fein eingestellt werden kann.
Bezugnehmend auf Fig. 7A und 7B wird im folgenden die zweite bevorzugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vor­ liegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 7A gezeigt ist, umfaßt ein geräuschisolierendes Plattenelement 73 bei dieser bevorzugten Ausführungsform zwei geräuschisolierenden Platten 75a und 75b. Die geräuschisolierenden Platten 75a und 75b weisen eine Anzahl von Durchgangsbohrungen 77a und 77b auf. Jede der Durchgangsboh­ rungen 77a ist jeweils mit einer der entsprechenden Durchgangsbohrungen 77b über einen zylindrischen Bereich 79 verbunden.
Ähnlich wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist bei dem geräu­ schisolierende Plattenelement 73 gemäß dieser bevorzugten Ausführungs­ form jeder zylindrische Bereich 79 in einem mittleren Abschnitt unterteilt, so daß Anschlagbereiche 81a und 83b gebildet werden. In den Anschlagberei­ chen 81a und 83a sind Kerbbereiche 87 und 89 zur Schaffung der Verbin­ dung zwischen der Innenseite und Außenseite des zylindrischen Bereichs ausgebildet. Wenn die Anschlagbereiche 81a und 83a miteinander verbunden sind, sind die geräuschisolierenden Platten 75a und 75 miteinander verbun­ den.
Die Anschlagbereiche 81a und 83a sind in den freien Enden der Wandab­ schnitte 81 und 83 ausgebildet, die von den Rändern der Durchgangsbohrun­ gen 77a und 77b in den Raum zwischen den geräuschisolierenden Platten 75a und 75b vorspringen. Die Kerbbereiche 87 und 89 sind durch Heraus­ trennen von bogenförmigen Abschnitten aus den freien Enden der Anschlag­ bereiche 81a und 83a gebildet. Diese Kerbbereiche 87 und 89 sind an punkt­ symmetrischen Positionen auf dem Querschnitt entlang den radialen Rich­ tungen des zylindrischen Bereichs 79 angeordnet. Wenn die Anschlagberei­ che 81a und 83b aneinander anschlagen, so daß sie miteinander verbunden sind, sind die Kerbbereiche 87 und 89 jeweils einander zugeordnet, so daß die im wesentlichen kreisförmige Verbindungsöffnung 45 zur Schaffung der Verbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des zylindrischen Be­ reichs 79 gebildet wird.
Ähnlich der zuvor genannten ersten Ausführungsform dient die Luftschicht im mittleren Abschnitt im zylindrischen Bereich 79 als Luftmasse zur Bildung eines Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad. Zudem dienen die Luft­ schichten in den Durchgangsbohrungen 77a und 77b der ringförmigen Luft­ schicht, die die Luftschicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Be­ reichs umgibt, als Luftmassen, und die ringförmige Luftschicht, die die Luft­ schicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 79 zwischen den Durchgangsbohrungen 77a und 77b umgibt, dient als Luftfeder, so daß ein Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden gebildet wird. Das Verhältnis des Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad zu dem mit zwei Freiheits­ graden, die im zylindrischen Bereich 79 (zugeteiltes Verhältnis) ausgebildet sind, hängt von der Anzahl der Verbindungsöffnungen 86 ab. Wenn die Zahl der Verbindungsöffnungen 86 eingestellt wird, ändert sich das zylindrische Rohrverhältnis β, so daß die Frequenzeigenschaft des geräuschisolierenden Plattenelements 73 fein geändert werden kann.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform geht das Geräusch, das von einer Ge­ räuschquelle, wie etwa einer Ölwanne in einem Motorraum, abgegeben wird, durch die Durchgangsbohrungen 77a und 77b und den zylindrischen Bereich 79 hindurch, so daß es nach außen abgegeben wird. Das Geräusch, das durch die Durchgangsbohrungen 77a und 77b und den zylindrischen Bereich 79 hindurchgeht, wird durch das Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 79 und durch das Schwin­ gungssystem mit zwei Freiheitsgraden in den Randabschnitten des zylindri­ schen Bereichs 79 übertragen. Da die übertragene Welle vom Schwingungssy­ stem mit zwei Freiheitsgraden die Eigenschaft aufweist, daß die Phase in ei­ nem oberhalb der Resonanzfrequenz liegenden Frequenzband umgekehrt ist, hat sie einen entgegengesetzte Phase in bezug auf die übertragene Welle des Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und die geräuschisolierende Wirkung erreicht wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Frequenzeigenschaft durch Erhöhung der Anzahl der in den Anschlagbereichen 81a und 83a ausgebilde­ ten Kerbbereiche 87 und 89 eingestellt werden, so daß das zylindrische Rohrverhältnis β verändert wird, und die Frequenz, bei der die maximale Ge­ räuschisolierfunktion erreicht werden kann, das heißt, die Frequenz mit ei­ nem Maximalwert des Übertragungsverlustes TL (dB), kann an die Frequenz, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, angepaßt werden.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es zusätzlich zu den gleichen Wirkungen der zuvor genannten ersten bevorzugten Ausführungsform mög­ lich, die geräuschisolierenden Platten 75a und 75b fest miteinander zu ver­ binden, da die gesamten Durchgangsbohrungen 77a und 77b an den entspre­ chenden Durchgangsbohrungen über die zylindrischen Bereiche 79 befestigt sind, so daß die Anzahl der Anschlagverbindungen erhöht wird.
Außerdem ist gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Betrag des eindringenden Wassers geringer, als wenn die gesamten Durchgangsbohrungen 77a und 77b über den zylindrischen Bereich 79 nicht miteinander verbunden wären, da die Bereiche, in die Wasser zwischen den geräuschisolierenden Platten 75a und 75b eintreten kann, nur die Kerbbereiche 87 und 89 sind.
Ähnlich wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist es bei dieser be­ vorzugten Ausführungsform möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β durch Vergrößern oder Verkleinern der Größen der Kerbbereiche 87 und 89 einzu­ stellen, und es ist möglich, die Frequenzeigenschaft fein einzustellen.
Darüber hinaus können, obwohl bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Kerbbereiche 87 und 89 in den Anschlagbereichen 81a und 83a der gesam­ ten zylindrischen Bereiche 79 vorgesehen sind, die Kerbbereiche 87 und 89 in den Anschlagbereichen 81a und 83 von einigen der zylindrischen Bereiche 79 vorgesehen sein.
Zudem ist es bei dieser bevorzugten Ausführungsform möglich, die Anzahl der Kerbbereiche 87 und 89 durch Einstellung der Anzahl der zylindrischen Be­ reiche 79 zusätzlich zu der Einstellung der Anzahl der in den zylindrischen Bereichen 79 vorgesehenen Kerbbereiche 87 und 89 einzustellen.
Bezugnehmend auf Fig. 8A und 8B wird im folgenden die dritte bevorzugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vor­ liegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 8A gezeigt ist, sind in einem geräuschisolierenden Plattenele­ ment 93 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Formen der in ei­ nem zylindrischen Bereich 41 vorgesehenen Kerbbereiche 97 und 99 anders als die des geräuschisolierenden Plattenelements 33 gemäß der ersten be­ vorzugten Ausführungsform. Die gleichen Bezugsziffern werden für Bereiche des gleichen Aufbaus wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ver­ wendet, so daß die wiederholte Beschreibung weggelassen werden kann.
Wie es in Fig. 8B gezeigt ist, weist das geräuschisolierende Plattenelement 93 rechteckige Kerbbereiche 97 und 99 in den Anschlagbereichen 65a und 67a auf. Das heißt, rechteckige Abschnitte sind aus den freien Enden der Wandab­ schnitte 65 und 67, die den zylindrischen Bereich 41 bilden, herausgetrennt, so daß die Kerbbereiche 97 und 99 gebildet werden. Wenn die geräuschiso­ lierenden Platten 35a und 35b miteinander verbunden werden, sind die Kerbbereiche 97 und 99 miteinander verbunden, so daß eine rechteckige Verbindungsöffnung 95 gebildet wird, die es ermöglicht, daß das Innere des zylindrischen Bereichs 41 mit dem Raum zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b in Verbindung steht.
Ähnlich wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform steht die Luft­ schicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 41 durch die rechteckigen Kerbbereiche 97 und 99 unter dem Einfluß der Luftschicht zwischen den geräuschisolierenden Platten 35a und 35b, so daß sie als Luft­ masse zur Bildung eines Schwingungssystems mit einem Freiheitsgrad dient. Zwischen den ringförmigen Luftschichten, die die Luftschicht im mittleren Abschnitt des zylindrischen Bereichs 41 umgeben, dienen die Luftschichten in den Durchgangsbohrungen 37a und 37b als Luftmassen, und die Luft­ schicht zwischen den Durchgangsbohrungen 37a und 37b dient als Luftfeder zur Bildung eines Schwingungssystems mit zwei Freiheitsgraden.
Ähnlich wie bei der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen nimmt bei dieser bevorzugten Ausführungsform, wenn die Anzahl der recht­ eckigen Kerbbereiche 97 und 99 erhöht wird, das zylindrische Rohrverhält­ nis β ab, und wenn die Anzahl der Kerbbereiche 97 und 99 erniedrigt wird, steigt das zylindrische Rohrverhältnis β an. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, kann das zylindrische Rohrverhältnis β durch Veränderung der Anzahl der recht­ eckigen Kerbbereiche 97 und 99 stark verändert werden. Zudem ist es mög­ lich, die Frequenz zu ändern, bei der die maximale geräuschisolierende Funktion erreicht werden kann, so daß sie an die Frequenz, die für die Ge­ räuschisolierung geeignet ist, durch Einstellung der Anzahl der rechteckigen Kerbbereiche 97 und 99 angepaßt wird.
Ähnlich wie bei der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform das Geräusch, das von einer Ge­ räuschquelle, wie etwa eine Ölwanne in einem Motorraum, abgegeben wird, auf die Schwingungssysteme mit einem und zwei Freiheitsgraden übertragen werden, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und die geräuschisolierende Wirkung erreicht wird.
Zusätzlich zu den gleichen Wirkungen wie bei der ersten und zweiten bevor­ zugten Ausführungsform kann der Wert des zylindrischen Rohrverhältnisses β durch Erhöhung der Anzahl der rechteckigen Kerbbereiche 97 und 99 stark verändert werden. Daher kann, da die Frequenzeigenschaft im Vergleich zu der ersten und zweiten Ausführungsform stark verändert werden kann, die Frequenz, bei der die maximale geräuschisolierende Funktion erreicht wer­ den kann, an die Frequenz, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, sicher angepaßt werden, so daß es möglich ist, das Geräusch sicher zu isolieren.
Zudem kann das zylindrische Rohrverhältnis β zur starken Änderungen der Fre­ quenzeigenschaft durch Erhöhung der Größe der Kerbbereiche 97 und 99 stark verändert werden.
Bezugnehmend auf Fig. 10A und 10B wird im folgenden die vierte bevorzugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vor­ liegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 10A gezeigt ist, unterscheiden sich bei einem geräuschisolie­ renden Plattenelement 103 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Formen der im zylindrischen Bereich 41 vorgesehenen Kerbbereiche 107, 109 von denen des geräuschisolierenden Plattenelements 33 gemäß der er­ sten bevorzugten Ausführungsform. Die gleichen Bezugszeichen werden für Bereiche des gleichen Aufbaus wie bei der ersten bevorzugten Ausführungs­ form verwendet, so daß die wiederholte Beschreibung weggelassen wird.
Wie es in Fig. 10B gezeigt ist, weist das geräuschisolierenden Plattenelement 93 rechteckige Kerbbereiche 107 und 109 in Anschlagbereichen 65a und 67a auf. Jeder dieser Kerbbereiche 107 und 109 weist eine längliche, schlitz­ förmige Form auf, die sich in Axialrichtung des zylindrischen Bereichs 41 er­ streckt. Wenn die geräuschisolierenden Platten 35a und 35b miteinander verbunden sind, sind die Kerbbereiche 107 und 109 einander zugeordnet, so daß eine längliche, rechteckige Verbindungsöffnung 105 gebildet wird, die das Innere des zylindrischen Bereichs 41 mit dem Raum zwischen den ge­ räuschisolierenden Platten 35a und 35b verbindet.
Ähnlich wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform kann bei dieser be­ vorzugten Ausführungsform das Geräusch, das von einer Geräuschquelle, wie etwa einer Ölwanne in einem Motorraum, abgegeben wird, auf die Schwin­ gungssysteme mit einem und zwei Freiheitsgraden übertragen werden, so daß sich die Wellen gegenseitig auslöschen und die geräuschisolierende Wir­ kung erreicht wird.
Zusätzlich zu den gleichen Wirkungen wie bei der ersten und dritten bevor­ zugten Ausführungsform kann Wasser, das in den Raum zwischen den geräu­ schisolierenden Platten 35a und 35b eintritt, über die Verbindungsöffnung 105, die durch die Kerbbereiche 107 und 109 ausgebildet sind, nach außen abgegeben werden, da sich die längliche, schlitzförmige Formen aufweisen­ den Kerbbereiche 107 und 109 in der Achse des zylindrischen Bereichs 41 erstrecken. Daher können die rechteckigen Kerbbereiche 107 und 109 im geräuschisolierenden Plattenelement gemäß dieser bevorzugten Ausführungs­ form auch so miteinander verbunden werden, daß sie als Abtropflöcher die­ nen und die Abnahme der geräuschisolierenden Funktion vermieden wird.
Zudem ist es, da das geräuschisolierende Plattenelement 103 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die als Abtropflöcher dienenden Verbindungs­ öffnungen aufweist, unnötig, zusätzliche Abtropflöcher vorzusehen, so daß das geräuschisolierende Plattenelement kostengünstig hergestellt werden kann.
Bezugnehmend auf Fig. 11A und 11B wird nachfolgend die fünfte bevorzugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vor­ liegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 11A und 11B gezeigt ist, ist der zylindrische Bereich 211 in zwei Hälften 213 und 215 und einen Zwischenabschnitt 217 unterteilt. Eine Hälfte 213 ist einstückig mit der ersten geräuschisolierenden Platte 35a aus­ gebildet. Die andere Hälfte 215 ist einstückig mit der zweiten geräuschisolie­ renden Platten 35b ausgebildet. Der Zwischenabschnitt 217 ist zwischen die zwei Hälften 213 und 215 eingefügt. Jede der Hälften 213 und 215 weist ei­ nen Eingriffsbereich 213a und 215a auf, die an den freien Enden angeordnet sind. Der Zwischenabschnitt 217 weist zwei Eingriffsbereiche 217a und 217b auf, die an beiden freien Enden angeordnet sind. Diese Eingriffsbereiche 213a, 215a, 217a und 217b sind derart geformt, daß die Eingriffsbereiche 213a, 215a an den Eingriffsbereichen 217a, 217b befestigt werden können. Der Eingriffsbereich 213a der Hälfte 213 der ersten geräuschisolierenden Platte 35a steht in Eingriff mit den Eingriffsbereichen 217a des Zwischenab­ schnitts 217. Der Eingriffsbereich 215a der Hälfte 215 der zweiten geräu­ schisolierenden Platte 35b steht in Eingriff mit den Eingriffsbereichen 217b des Zwischenabschnitts 217, so daß die erste geräuschisolierende Platte 35a mit der zweiten geräuschisolierenden Platte 35b verbunden ist.
Bei diesem Aufbau ist es durch Änderung von vielen, verschiedene Längen s aufweisenden Zwischenabschnitten 217 möglich, leicht einen Abstand d zwi­ schen der ersten geräuschisolierenden Platte 35a und der zweiten ge­ räuschisolierenden Platte 35b einzustellen und leicht eine isolierende Fre­ quenzeigenschaft zu erhalten. Wie es in Fig. 12A gezeigt ist, ist es, wenn der Abstand c vergrößert wird, möglich, Geräusche mit einer niedrigen Frequenz zu isolieren. Darüber hinaus kann der Zwischenabschnitt 217 leicht gewech­ selt werden, da der Eingriffsbereich 217a und 217b des Zwischenabschnitts 217 einen Befestigungsaufbau aufweist. Daher wird die Anzahl der zylindri­ schen Bereiche 211 leicht geändert. Folglich ist es möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β gemäß der notwendigen Frequenzeigenschaft zu ändern. Wie es in Fig. 12B gezeigt ist, ist es möglich, die notwendige, isolierende Fre­ quenzeigenschaft zu erhalten, wenn das zylindrische Rohrverhältnis β durch Auswahl der Anzahl der zylindrischen Bereiche 211 gewählt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 13A und 13B wird im nachfolgenden die sechste be­ vorzugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements ge­ mäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 13A und 13B gezeigt ist, unterscheidet sich das geräuschisolie­ rende Plattenelement dieser bevorzugten Ausführungsform von dem geräu­ schisolierenden Plattenelement gemäß der fünften Ausführungsform nur durch den Aufbau des Zwischenabschnitts 217, der eine Anzahl von Öffnun­ gen 219 mit rechteckiger Form aufweist, die in einer Seitenwand ausgebildet sind. Daher werden die gleichen Bezugszeichen für Bereiche des gleichen Aufbaus wie bei der fünften Ausführungsform verwendet, so daß die wieder­ holte Beschreibung weggelassen wird.
Bei diesem Aufbau ist es zusätzlich zu der gleichen Wirkung wie bei der fünf­ ten Ausführungform möglich, das zylindrische Rohrverhältnis β durch Vorbe­ reitung und Verwendung von vielen, verschiedene Öffnungen aufweisenden Zwischenabschnitten 217 zu ändern.
Bezugnehmend auf Fig. 14A und 14B wird im nachfolgenden die siebte bevor­ zugte Ausführungsform eines geräuschisolierenden Plattenelements gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wie es in Fig. 14A und 14B gezeigt ist, unterscheidet sich die Öffnung 221 dieses geräuschisolierenden Plattenelements von der der sechsten Ausfüh­ rungsform. Diese Öffnung 221 weist eine elliptische Form und im Inneren ein Netz oder ein Gitter auf. Bei diesem Aufbau wird verhindert, daß Schotter oder kleine Steine eindringen, da die Öffnung 221 ein Netz oder Gitter auf­ weist.
Zudem ist es möglich, für das Netz und Gitter poriges Material einzusetzen. Bei diesem Aufbau ist es möglich, die gleiche Wirkung zu erhalten wie bei ei­ nem Netz oder Gitter.
Darüber hinaus ist es möglich, einen wasserabstoßenden Überzug auf das po­ rigen Material aufzubringen, so daß Wasser abgestoßen wird.
Im folgenden sind das berechnete Ergebnis gemäß Fig. 5 und das experimen­ telle Ergebnis gemäß Fig. 6 in Fig. 15A und 15B gezeigt. Wie es in diesen Fi­ guren gezeigt ist, sind fünf Bohrungen in einem Block und vier Blöcke in ei­ nem Teststück angeordnet. In jedem Block entspricht die mittlere Bohrung eines Blocks der Bezugsziffer 61 gemäß Fig. 4B und die umliegenden vier Bohrungen entsprechen der Bezugsziffer 43. β = 0,8 in Fig. 5, Bezugszeichen 0 in Fig. 6 und Bezugszeichen 45 in Fig. 3B entsprechen einem Teststück oh­ ne Öffnungen.
Zwischen Fig. 5 und Fig. 6 entsprechen jeweils
β = 0,7625 in Fig. 5 und Bezugszeichen 4 in Fig. 6,
β = 0,725 in Fig. 5 und Bezugszeichen 8 in Fig. 6,
β = 0,6875 in Fig. 5 und Bezugszeichen 12 in Fig. 6, und
β = 0,65 und Bezugszeichen 15 in Fig. 6.
In diesem Fall ist der Durchmesser der Bohrung, die dem Bezugszeichen 45 in Fig. 3B entspricht, ϕ1.
Das experimentelle Ergebnis der Fig. 6 wird durch den folgenden Meßaufbau erreicht. Wie es in Fig. 16 gezeigt ist, nimmt ein hölzerner Kasten 301 faseriges, akustisches Dämpfungsmaterial 302 (t = 200 mm) auf, so daß er eine schalltote Kammer bildet. Eine Öffnung 303 (200 mm × 200 mm) ist in ei­ nem Teil des hölzernen Kastens 301 ausgebildet und ein Teststück 304 (200 mm × 200 mm), das eine harzartige Mustertafel ist, ist an der Öffnung 303 angeordnet. Ein Lautsprecher 305 ist außerhalb des hölzernen Kastens 301 angeordnet, und der Lautsprecher 305 strahlt eine Kugelwelle ab, die als ebe­ ne Welle nahe der Öffnung zu erkennen ist. Unterschiede im Schalldruckpe­ gel an einem Mikrofon 306 zwischen sowohl den Gehäusen mit dem Test­ stück als auch ohne wird als Übertragungsverlust bezeichnet.
Die errechneten Daten gemäß Fig. 9 sind die gleichen wie die herkömmli­ chen Daten gemäß Fig. 15A und 15B. Wenn der Durchmesser der Öffnung, der dem Bezugszeichen 40 gemäß Fig. 3B entspricht, vergrößert wird, wird der entsprechende β-Wert ebenfalls größer.
Die herkömmlichen Kenngrößen der durchgezogenen Linie in Fig. 12A und 12B sind in Fig. 17A und 17B gezeigt. Der s-Wert in Fig. 12A entspricht 25 mm, der durch Subtraktion der Plattendicke t (= 2 mm) von der gesamten Dicke d (= 29 mm) erreicht wird.
Zudem ist eine Meßeinheit in Fig. 15A bis 17B Millimeter (mm). Dieses Ele­ ment enthält vier Blöcke, die aus fünf Zylindern, einem mittleren Zylinder und vier umliegenden Zylindern, zusammengesetzt sind. Der mittlere Zylin­ der ist in einem mittleren Abschnitt mit einem scheibenähnlichen Element verschlossen.

Claims (12)

1. Geräuschisolierendes Plattenelement (33) mit:
ersten und zweiten geräuschisolierenden Platten (35a, 35b, 75a, 75b), die mit Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind,
ersten Durchgangsbohrungen (37a, 39a, 77a, 77b), die in der ersten geräuschi­ solierenden Platte (35a) ausgebildet sind, und zweiten Durchgangsbohrungen (37b, 39b), die in der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) ausgebildet sind, welche ersten und zweiten Durchgangsbohrungen (37a, 39a; 37b, 39b) zur Bildung von ersten und zweiten Paaren (37a, 37b; 39a, 39b) von Durch­ gangsbohrungen ausgerichtet sind,
Zylindern (41, 79), die an den ersten Paaren (37a, 37b, 75a, 75b) zur Schaffung einer Verbindung zwischen den ersten Durchgangsbohrungen (37a, 77a) und den zweiten Durchgangsbohrungen (39a, 77b) ausgebildet sind, welche Zylin­ der (41, 79) eine erste Hälfte (65) aufweisen, die einstückig mit der ersten geräuschisolierenden Platte (35a) ausgebildet ist und am freien Ende einen ersten Anschlagbereich (65a) aufweist, und eine zweite Hälfte (67) aufweisen, die einstückig mit der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) ausgebildet ist und einen zweiten Anschlagbereich (67a) am freien Ende aufweist,
einem schwingungsverändernden System zum Einstellen der Frequenzeigen­ schaften der Zylinder (41) derart, daß sich Wellen, die durch das erste Paar der Durchgangsbohrungen (37a, 37b) übertragen werden, und Wellen, die durch das zweite Paar von Durchgangsbohrungen (39a, 39b) übertragen wer­ den, gegenseitig auslöschen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das schwingungsverändernde System mindestens eine Öffnung (71, 87, 97, 107) zwischen der Innenseite und der Außenseite des Zylinders (41, 79) umfaßt, daß der erste Anschlagbereich (65a) an den zweiten An­ schlagbereich (67a) anstößt und daß die Öffnung (71, 87, 97, 107) zumindest im ersten Anschlagbereich (65a) oder im zweiten Anschlagbereich (67a) aus­ gebildet ist.
2. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnungen (71, 87, 97, 107) zumindest durch erste Ker­ ben (71, 87, 97, 107), die im ersten Anschlagbereich (65a) ausgebildet sind, und zweite Kerben (69, 89, 99, 109), die im zweiten Anschlagbereich (67a) ausgebildet sind, gebildet werden.
3. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kerben (71, 69) symmetrisch entlang einem radialen Querschnitt der Zylinder (41) angeordnet sind.
4. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kerben (71, 69) eine rechteckige Form aufweisen.
5. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Kerben (71, 69) in axialer Richtung der Zylinder (41) erstrecken.
6. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kerben (71, 69) zueinander ausge­ richtet sind, wenn die ersten und zweiten Anschlagbereiche (65a, 67a) mit­ einander verbunden sind.
7. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine maximale Geräuschfrequenzisolierung durch Verän­ derung der Anzahl, Form. Größe oder Tiefe der Kerben (71, 69) einstellbar ist.
8. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Hälfte (65) und zweite Hälfte (67) der Zylinder die gleiche Höhe aufweisen, und daß die ersten und zweiten geräuschisolierenden Plat­ ten (35a, 35b) die gleiche Form aufweisen.
9. Geräuschisolierendes Plattenelement (33), mit:
ersten und zweiten geräuschisolierenden Platten (35a, 35b, 75a, 75b), die mit Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind, ersten Durchgangsbohrungen (37a, 39a, 77a, 77b), die in der ersten geräuschi­ solierenden Platte (35a) ausgebildet sind, und zweiten Durchgangsbohrungen (37b, 39b), die in der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) ausgebildet sind, welche ersten und zweiten Durchgangsbohrungen (37a, 39a; 37b, 39b) zur Bildung von ersten und zweiten Paaren (37a, 37b; 39a, 39b) von Durch­ gangsbohrungen ausgerichtet sind,
Zylindern (41, 79), die an den ersten Paaren (37a, 37b, 75a, 75b) zur Schaffung einer Verbindung zwischen den ersten Durchgangsbohrungen (37a, 77a) und den zweiten Durchgangsbohrungen (39a, 77b) ausgebildet sind, welche Zylin­ der (41, 79) eine erste Hälfte (65) aufweisen, die einstückig mit der ersten geräuschisolierenden Platte (35a) ausgebildet ist und am freien Ende einen ersten Anschlagbereich (65a) aufweist, und eine zweite Hälfte (67) aufweisen, die einstückig mit der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) ausgebildet ist und einen zweiten Anschlagbereich (67a) am freien Ende aufweist,
einem schwingungsverändernden System zum Einstellen der Frequenzeigen­ schaften der Zylinder (41) derart, daß sich Wellen, die durch das erste Paar der Durchgangsbohrungen (37a, 37b) übertragen werden, und Wellen, die durch das zweite Paar von Durchgangsbohrungen (39a, 39b) übertragen wer­ den, gegenseitig auslöschen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das schwingungsverändernde System einen Zwischenabschnitt (217) mit vorgegebener Länge aufweist, der zwischen die ersten und zweiten Hälften (213, 215) der Zylinder (41, 79) derart eingefügt ist, daß ein Abstand zwischen der ersten ge­ räuschisolierenden Platte (35a) und der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) durch die Länge des Zwischenabschnitts (217) bestimmbar ist.
10. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein erster Eingriffsbereich (213a) am ersten Anschlagbe­ reich (65a) angeordnet ist, daß ein zweiter Eingriffsbereich (215a) am zwei­ ten Anschlagbereich (67a) angeordnet ist, und daß der Zwischenabschnitt (217) dritte und vierte Eingriffsbereiche (217a, 217b) aufweist, so daß der er­ ste Eingriffsbereich (213a) mit dem dritten Eingriffsbereich (217a) und der zweite Eingriffsbereich (215a) mit dem vierten Eingriffsbereich (217b) in Eingriff bringbar ist, so daß die erste geräuschisolierende Platte (35a) mit der zweiten geräuschisolierenden Platte (35b) verbindbar ist.
11. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (217) eine Anzahl von Öffnungen (219, 221) aufweist, die zur Schaffung einer Verbindung zwischen einer In­ nenseite und einer Außenseite des Zwischenabschnitts (217) in einer Seiten­ wand ausgebildet sind.
12. Geräuschisolierendes Plattenelement gemäß Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine maximale Geräuschisolier-Frequenz durch Verände­ rung von entweder der Anzahl, Form, Größe oder Tiefe der Öffnung (219) an eine Frequenz, die für die Geräuschisolierung geeignet ist, anpaßbar ist.
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