DE202017004991U1

DE202017004991U1 - Schalldämpfer für einen Motor

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Publication number: DE202017004991U1
Application number: DE202017004991.0U
Authority: DE
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2017-11-20
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP6775399B2; JP2018091285A; CN207583462U

Abstract

Schalldämpfer für einen Motor, umfassend: ein kastenförmiges Gehäuse, das eine Einströmöffnung, die mit einer Abgasaustrittsöffnung des Motors verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und eine Auslassöffnung aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt, einen ersten Trennabschnitt, der das Innere des Gehäuses in eine Hauptkammer, die die Einströmöffnung aufweist, und eine Volumenkammer, die die Auslassöffnung aufweist, unterteilt, und ein netzartiges Strömungsglättungselement, das derart am Gehäuse vorgesehen ist, dass es die Auslassöffnung abdeckt, wobei das Volumen der Volumenkammer kleiner als das Volumen der Hauptkammer ist, der erste Trennabschnitt einen ersten Verbindungsabschnitt aufweist, der die Hauptkammer und die Volumenkammer miteinander verbindet, und durch die Einströmöffnung in die Hauptkammer strömendes Abgas über den ersten Verbindungsabschnitt in die Volumenkammer strömt, die Auslassöffnung erreicht und durch das Strömungsglättungselement tritt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für einen Motor.
Allgemeiner Stand der Technik
Schalldämpfer für einen Motor, wie sie an tragbaren Arbeitsgeräten wie etwa Motorsensen oder dergleichen installiert sind, umfassen beispielsweise ein kastenförmiges Gehäuse, das eine Einströmöffnung, die mit einem Abgaskanal des Motors verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und eine Auslassöffnung aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt. Das Gehäuseinnere ist durch eine Trennplatte in eine erste Kammer, die die Einströmöffnung aufweist, und eine zweite Kammer unterteilt, die die Auslassöffnung aufweist. Die Trennplatte weist mehrere Durchgangslöcher auf, die die erste Kammer und die zweite Kammer miteinander verbinden. Ein solcher Schalldämpfer für einen Motor ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-181580 offenbart.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-181580

Kurzdarstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Allerdings treten bei dem Schalldämpfer der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-181580 Turbulenzen im Gehäuse auf, da das Abgas auf die Innenflächen des Gehäuses und die Trennplatte trifft und durch die Durchgangslöcher in der Trennplatte tritt usw. Die Turbulenzenergie des aus der Auslassöffnung des Schalldämpfers strömenden Abgases ist daher hoch. Die Turbulenzenergie entspricht dabei dem Schwankungsmaß der Strömungsgeschwindigkeit. Auch gibt die Turbulenzenergie an, wie leicht sich Wirbel bilden. Diese Wirbel führen zur Entstehung von Luftströmungsgeräuschen (Lärm), wenn das aus der Auslassöffnung des Schalldämpfers strömende Abgas mit dem Gehäuse des Schalldämpfers usw. interagiert. Daher ist es wünschenswert, die Turbulenzenergie des aus der Auslassöffnung des Schalldämpfers strömenden Abgases zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Umstände getätigt, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung von Lärm durch aus einem Schalldämpfer ausströmendes Abgas zu unterbinden.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Daher umfasst ein Schalldämpfer für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung ein kastenförmiges Gehäuse, das eine Einströmöffnung, die mit einer Abgasaustrittsöffnung des Motors verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und eine Auslassöffnung aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt, einen ersten Trennabschnitt, der das Innere des Gehäuses in eine Hauptkammer, die die Einströmöffnung aufweist, und eine Volumenkammer, die die Auslassöffnung aufweist, unterteilt, und ein netzartiges Strömungsglättungselement, das derart am Gehäuse vorgesehen ist, dass es die Auslassöffnung abdeckt. Das Volumen der Volumenkammer ist kleiner als das Volumen der Hauptkammer. Der erste Trennabschnitt weist einen ersten Verbindungsabschnitt auf, der die Hauptkammer und die Volumenkammer miteinander verbindet. Durch die Einströmöffnung in die Hauptkammer strömendes Abgas strömt über den ersten Verbindungsabschnitt in die Volumenkammer, erreicht die Auslassöffnung und tritt durch das Strömungsglättungselement.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung strömt durch die Einströmöffnung in die Hauptkammer strömendes Abgas über den ersten Verbindungsabschnitt in die Volumenkammer, erreicht die Auslassöffnung des Gehäuses und tritt durch das Strömungsglättungselement. Auf diese Weise kann das Abgas auf seinem Weg von der Hauptkammer bis zur Auslassöffnung des Gehäuses in der Volumenkammer verlangsamt werden. Das in der Volumenkammer verlangsamte Abgas erreicht die Auslassöffnung des Gehäuses und tritt durch das Strömungsglättungselement, wodurch die Strömung weiter verlangsamt wird. Durch Verlangsamen und Glätten des Abgases kann daher Turbulenzenergie des aus dem Schalldämpfer ausströmenden Abgases reduziert werden, wodurch auch die Lärmerzeugung durch den Abgasstrom unterbunden werden kann.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Motorsense gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine erläuternde Ansicht der Benutzung der Motorsense der ersten Ausführungsform;
3 eine Schnittansicht, die die wesentlichen Elemente eines Motors und eines Schalldämpfers der ersten Ausführungsform darstellt;
4 eine Vorderansicht des Schalldämpfers der ersten Ausführungsform;
5 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 4;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 4;
7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Schalldämpfers der ersten Ausführungsform;
8 eine Schnittansicht eines Schalldämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C aus 8;
10 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus 8;
11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Schalldämpfers der zweiten Ausführungsform;
12 eine Schnittansicht eines Schalldämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine Schnittansicht entlang der Linie E-E aus 12;
14 eine Schnittansicht entlang der Linie F-F aus 12;
15 eine Vorderansicht einer Trennplatte der dritten Ausführungsform; und
16 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Schalldämpfers der dritten Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden sollen unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Motorsense gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine erläuternde Ansicht der Benutzung der Motorsense. In der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden eine Motorsense als ein Beispiel für ein tragbares Arbeitsgerät beschrieben, an dem ein Schalldämpfer für einen Motor installiert ist, doch ist das tragbare Arbeitsgerät, an dem ein Schalldämpfer für einen Motor installiert ist, nicht darauf beschränkt.
Eine Motorsense 1 weist eine längliche Bedienungsstange 2 auf. Am hinteren Ende der Bedienungsstange 2 ist als Antriebskraftquelle ein Motormodul 3 vorgesehen. Am vorderen Ende der Bedienungsstange 2 ist als Arbeitsabschnitt ein Werkzeuganbringungsabschnitt 4 vorgesehen. Am Werkzeuganbringungsabschnitt 4 ist ein Werkzeug auswechselbar angebracht. Der Werkzeuganbringungsabschnitt 4 ist über eine Antriebswelle, die in der Bedienungsstange 2 aufgenommen ist, an das Motormodul 3 gekoppelt. Der Werkzeuganbringungsabschnitt 4 wird durch das Motormodul 3 (oder genauer einen Motor 21) drehend angetrieben.
Am mittleren Abschnitt in Längenrichtung der Bedienungsstange 2 ist ein Griff 5 angebracht. Zwischen dem Griff 5 und dem Motormodul 3 ist ein Schwingungsdämpfungsgehäuse 6 vorgesehen. Am Außenumfang des Schwingungsdämpfungsgehäuses 6 ist eine Aufhängung 7 angebracht.
Die Motorsense 1 wird benutzt, indem ein Bediener M sie an Gurtzeug 8 um die Schulter hängt. Das Gurtzeug 8 weist einen Gurt 9 und eine Metallhaltering 10 auf. Der Bediener M legt den Gurt 9 um seinen Oberkörper. In 2 hängt der Metallhaltering 10 auf der rechten Seite des Bedieners M herab. Der Bediener M bringt den Metallhaltering 10 an der Aufhängung 7 an und benutzt die Motorsense 1 in diesem aufgehängten Zustand. Der Bediener M hält den Griff 5 der Motorsense 1 mit beiden Händen, bewegt die Motorsense 1 und kann auf diese Weise Schneidarbeiten durchführen.
Das Motormodul 3 weist hauptsächlich eine Abdeckung 11, die seinen Außenmantel bildet, einen von der Abdeckung 11 abgedeckten Motor 21 (siehe 3, an späterer Stelle beschrieben) und einen Schalldämpfer 40 auf. Der Schalldämpfer 40 entspricht dabei dem „Schalldämpfer für einen Motor” der vorliegenden Erfindung. Die Abdeckung 11 ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt.
3 ist eine Schnittansicht, die in vereinfachter Weise den Aufbau des Motors 21 und des Schalldämpfers 40 zeigt. 3 zeigt den Motor 21 in einem Zustand, in dem ein Kolben 25 in der Nähe eines oberen Totpunkts angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Oberseite mit einer linear obenliegenden Seite überein, wenn der Motor 21 in einer längsten Stellung (aufrechten Stellung) benutzt wird.
Der Motor 21 ist ein luftgekühlter Viertaktmotor mit hängendem Ventil. Der Motor 21 weist einen Zylinderabschnitt 22, ein Kurbelgehäuse 23, das am unteren Abschnitt des Zylinderabschnitts 22 angebracht ist, und einen Öltank 24 auf, der unterhalb des Kurbelgehäuses 23 vorgesehen ist.
Der Zylinderabschnitt 22 weist einen zylinderförmigen Raum auf, in dem der Kolben 25 in vertikaler Richtung von 3 gleiten kann. Der Kolben 25 ist unter Belassung eines Abstands in diesen Raum eingesetzt, derart, dass er in vertikaler Richtung von 3 darin gleiten kann.
Der Zylinderabschnitt 22, das Kurbelgehäuse 23 und der Kolben 25 bilden ein Motorgehäuse 27. Das heißt, das Motorgehäuse 27 wird durch den zylinderförmigen Raum auf der Seite des Kurbelgehäuses 23, der durch die Seitenfläche des Zylinderabschnitts 22 und den Kolben 25 gebildet wird, und den Raum im Inneren des Kurbelgehäuses 23 gebildet. Indem der Kolben 25 im Motorgehäuse 27 gleitet, verändert sich das Volumen darin.
An einer oberen Wand des Zylinderabschnitts 22 ist ein Zylinderkopf 28 vorgesehen. Der Zylinderkopf 28, der Zylinderabschnitt 22 und der Kolben 25 bilden eine Verbrennungskammer 29.
Der Öltank 24 wird durch ein Öltankgehäuse beschränkt, ist separat vom Kurbelgehäuse 23 vorgesehen und enthält Schmieröl.
Zwischen dem Öltank 24 und dem Kurbelgehäuse 23 ist ein Rückschlagventil 30 vorgesehen, das ausschließlich das Fließen von Öl vom Kurbelgehäuse 23 (Motorgehäuse 27) zum Öltank 24 zulässt.
Während sich der Kolben 25 vom unteren zum oberen Totpunkt bewegt, wird der Druck im Motorgehäuse 27 negativ. Während sich der Kolben 25 vom oberen zum unteren Totpunkt bewegt, wird der Druck im Motorgehäuse 27 dagegen positiv. Wenn der Druck im Motorgehäuse 27 positiv wird, öffnet sich daher das Rückschlagventil 30, so dass Öl vom Motorgehäuse 27 zum Öltank 24 fließt. Wenn der Druck im Motorgehäuse 27 negativ ist, schließt sich das Rückschlagventil 30.
Eine Kurbel 33 ist drehbar im Kurbelgehäuse 23 gelagert. Die Kurbel 33 ist aus einer Kurbelwelle 33a, einem Gegengewicht (nicht dargestellt) und dergleichen gebildet. Eine Verbindungsstange 34 verbindet den Kolben 25 und die Kurbel 33. Die Verbindungsstange 34 und der Kolben 25 sind hin- und herbewegbar miteinander verbunden. Die Verbindungsstange 34 und die Kurbel 33 sind drehbar miteinander verbunden. Durch diesen Aufbau bewegt sich der Kolben 25 im Zylinderabschnitt 22 hin und her.
Am Zylinderkopf 28 sind eine Ansaugöffnung 35 und eine Abgasaustrittsöffnung 36 vorgesehen. Die Ansaugöffnung 35 steht über einen Isolator (nicht dargestellt) mit einem Vergaser (nicht dargestellt) in Verbindung. Auf der Stromaufwärtsseite des Vergasers ist eine Luftreinigungsvorrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen. Das Motormodul 3 umfasst auch den Isolator, den Vergaser, die Luftreinigungsvorrichtung und einen Kraftstofftank (nicht dargestellt). Der Isolator, der Vergaser und die Luftreinigungsvorrichtung werden von der Abdeckung 11 abgedeckt.
Bei dem Vergaser handelt es sich um eine Vorrichtung, in der Luft, die durch die Luftreinigungsvorrichtung geströmt ist, mit Kraftstoff vermischt wird, um ein Gasgemisch zu erzeugen.
Am Zylinderkopf 28 sind ein Ansaugventil 37, das die Ansaugöffnung 35 öffnet und schließt, und ein Auslassventil 38 vorgesehen, das die Abgasaustrittsöffnung 36 öffnet und schließt. Das Ansaugventil 37 und das Auslassventil 38 öffnen und schließen die Verbrennungskammer 29.
Der Schalldämpfer 40 ist als ein in vertikaler Richtung länglicher Quader gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Schalldämpfer 40 unmittelbar mit der Abgasaustrittsöffnung 36 des Motors 21 verbunden, und beide stehen miteinander in Verbindung.
Als Nächstes soll unter fortgesetzter Bezugnahme auf 3 anhand von 4–7 der Schalldämpfer 40 ausführlich beschrieben werden.
4 zeigt eine Vorderansicht des Schalldämpfers 40. 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 4. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 4. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schalldämpfers 40. Oben, unten, links und rechts sind im Folgenden zur einfacheren Beschreibung wie in 4-6 gezeigt festgelegt. Die Seite nah am Motor 21 wird als Einströmseite und die Seite gegenüber der Seite nah am Motor 21 (anders ausgedrückt die vom Motor 21 entfernte Seite) wird als Abgasaustrittsseite bezeichnet. Die „Oberseite” in 4 und 5 stimmt, wie bereits erwähnt, mit einer linear oben liegenden Seite überein, wenn der Motor 21 in einer langen Stellung (aufrechten Stellung) benutzt wird. Zur einfacheren Beschreibung ist hinsichtlich der Aufbauelemente des Schalldämpfers 40 in 4 für die einzelnen Abschnitte bei Dreiteilung in Oben-unten-Richtung jeweils vom oberen Abschnitt, mittleren Abschnitt bzw. unteren Abschnitt der Aufbauelemente die Rede.
Der Schalldämpfer 40 weist ein Gehäuse 41, ein Führungselement 42, wenigstens ein rohrförmiges Element 43 (in der vorliegenden Ausführungsform drei), ein netzartiges Strömungsglättungselement 44 und einen externen Kanal 45 auf. Das Gehäuse 41 weist die Form eines ungefähr rechteckigen Kastens auf und ist aus einem ersten Behälter 51 und einem zweiten Behälter 52 gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Behälter 51 und der zweite Behälter 52 aus Metall hergestellt, doch können sie stattdessen auch aus einem Kunststoff wie etwa FRP (fiber reinforced plastic, faserverstärkter Kunststoff) oder dergleichen hergestellt sein.
Der erste Behälter 51 bildet die Einströmseite des Gehäuses 41. Der erste Behälter 51 weist die Form eines ungefähr rechteckigen Kastens auf, dessen Abgasaustrittsseite offen ist. Am Umfangsabschnitt auf der Abgasaustrittsseite weist der erste Behälter 51 einen nach außen vorspringenden Außenflanschabschnitt 54 auf. Am oberen Abschnitt des ersten Behälters 51 ist eine Einströmöffnung 51a vorgesehen. Die Einströmöffnung 51a ist mit der Abgasaustrittsöffnung 36 verbunden.
Am ersten Behälter 51 ist ein Führungselement 42 angebracht, das von der Einströmöffnung 51a zur Abgasaustrittsseite hin vorspringt. Das Führungselement 42 ist aus Metall oder Kunststoff hergestellt und weist eine kreisbogenförmige Führungsplatte 61, ein Paar linke und rechte fächerförmige Seitenplatten 62, die auf der linken und rechten Seite der Führungsplatte 61 vorgesehen sind, und einen Flanschabschnitt 63 auf, der als ein Anbringungsabschnitt dient, um das Führungselement 42 an der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 anzubringen.
Die Führungsplatte 61 ist kreisbogenförmig nach unten gebogen, derart, dass sie von der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 zur Abgasaustrittsseite gewandt ist (also sich von der Einströmöffnung 51a entfernt). Der Mittelpunktwinkel dieser Kreisbogenform beträgt ungefähr 90°.
Die Seitenplatten 62 dienen dazu, Öffnungen auf der linken und rechten Seite der kreisbogenförmig gebogenen Führungsplatte 61 zu verschließen, und weisen eine Fächerform mit einem Mittelpunktwinkel von ungefähr 90° auf. An den Seitenplatten 62 können ein oder mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sein. In der vorliegenden Ausführungsform weist das Führungselement 42 die Seitenplatten 62 auf, doch muss das Führungselement 42 die Seitenplatten 62 nicht aufweisen.
Der zweite Behälter 52 bildet die Abgasaustrittsseite des Gehäuses 41. Der erste Behälter 52 weist die Form eines ungefähr rechteckigen Kastens auf, dessen Einströmseite offen ist. Am Umfangsabschnitt auf der Einströmseite weist der erste Behälter 52 einen nach außen vorspringenden Außenflanschabschnitt 55 auf.
Im mittleren Abschnitt des zweiten Behälters 52 ist eine Auslassöffnung 52a gebildet. Am zweiten Behälter 52 ist ein schalenförmiger Vertiefungsabschnitt 56 gebildet, der von der Auslassöffnung 52a zur Einströmseite vorspringend eingebuchtet ist. Am unteren Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 ist ein Öffnungsabschnitt 56a gebildet. Die Öffnungsfläche der Auslassöffnung 52a ist dabei größer als die Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 56a.
Der erste Behälter 51 und der zweite Behälter 52 sind unter gegenseitiger Anlage ihrer Außenflanschabschnitte 54, 55 aneinander fixiert.
Im ersten Behälter 51 ist wenigstens ein Schraubeneinführloch 58 durchgängig gebildet (in der vorliegenden Ausführungsform drei). In die Schraubeneinführlöcher 58 kann ein Außengewindeabschnitt (nicht dargestellt) eingeführt werden, um das Gehäuse 41 am Motor 21 zu fixieren. Im zweiten Behälter 52 ist wenigstens ein Durchgangsloch 59 durchgängig gebildet (in der vorliegenden Ausführungsform drei).
Die rohrförmigen Elemente 43 sind im Inneren des Gehäuses 41 angeordnet und erstrecken sich von der Einströmseite zur Abgasaustrittsseite. Die rohrförmigen Elemente 43 sind derart am ersten Behälter 51 angebracht, dass ein Öffnungsabschnitt ihres Einströmseitenendabschnitts mit den Schraubeneinführlöchern 58 des ersten Behälters 51 übereinstimmt. Ein Abgasaustrittsseitenendabschnitt der rohrförmigen Elemente 43 steht mit den Durchgangslöchern 59 des zweiten Behälters 52 in Verbindung. In die Durchgangslöcher 59 des zweiten Behälters 52 und die rohrförmigen Elemente 43 können Schrauben (nicht dargestellt) zum Fixieren des Gehäuses 41 am Motor 21 eingeführt werden.
Das Strömungsglättungselement 44 ist eine bahnförmige Drahtgaze, die luftdurchlässig ist. Das Strömungsglättungselement 44 weist eine Bahnform mit mehreren Öffnungsabschnitten auf. Das Strömungsglättungselement 44 ist derart am zweiten Behälter 52 vorgesehen, dass es die Auslassöffnung 52a des zweiten Behälters 52 abdeckt. In 7 ist nur ein Teil des rechteckigen bahnförmigen Strömungsglättungselements 44 netzartig gezeigt, doch ist tatsächlich das gesamte rechteckige bahnförmige Strömungsglättungselement 44 netzartig. Auch in einer an späterer Stelle beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsform ist das gesamte bahnförmige Strömungsglättungselement 44 netzartig.
An der Außenfläche des zweiten Behälters 52 ist ein externer Kanal 45 aus Metall oder Kunststoff angebracht. Der externe Kanal 45 ist ungefähr in Form eines sich in Links-rechts-Richtung erstreckenden Rohres gebildet, dessen rechtes Ende verschlossen und dessen linkes Ende geöffnet ist. Die Öffnung des externen Kanals 45 auf der Einströmseite steht über das Strömungsglättungselement 44 mit der Auslassöffnung 52a des zweiten Behälters 52 in Verbindung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Innere des Gehäuses 41 durch den Vertiefungsabschnitt 56 des zweiten Behälters 52 in eine Hauptkammer 65 und eine Volumenkammer 66 unterteilt. Die Hauptkammer 65 umfasst die Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51. Die Volumenkammer 66 umfasst die Auslassöffnung 52a des zweiten Behälters 52. Dabei entspricht der Vertiefungsabschnitt 56 des zweiten Behälters 52 dem „ersten Trennabschnitt”. Der Vertiefungsabschnitt 56 ist einstückig mit dem Gehäuse 41 (dem zweiten Behälter 52) gebildet.
Die Volumenkammer 66 weist einen Innenraum auf, der vom Vertiefungsabschnitt 56 und vom Strömungsglättungselement 44 umgeben ist. Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der Hauptkammer 65. Der Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 des zweiten Behälters 52 verbindet die Hauptkammer 65 und die Volumenkammer 66 miteinander. Der Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 des zweiten Behälters 52 entspricht dabei dem „ersten Verbindungsabschnitt” der vorliegenden Erfindung.
Als Nächstes soll der Strom von Abgas aus der Abgasaustrittsöffnung 36 über den Schalldämpfer 40 nach außen beschrieben werden.
Die Strömungsrichtung von Abgas, das aus der Abgasaustrittsöffnung 36 über die Einströmöffnung 51a des Schalldämpfers 40 zur Hauptkammer 65 strömt, wird durch das Führungselement 42 (insbesondere die Führungsplatte 61) in der Hauptkammer 65 nach unten geändert. Das Führungselement 42 (insbesondere die Führungsplatte 61) übt dabei die Funktion aus, das Abgas, das von der Abgasustrittsöffnung 36 zur Hauptkammer 65 strömt, nach unten zu lenken.
Das durch das Führungselement 42 getretene Abgas verteilt sich in der Hauptkammer 65 und wird abgekühlt, woraufhin es durch den Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 tritt und nach oben zur Volumenkammer 66 strömt. Das vom Öffnungsabschnitt 56a nach oben zur Volumenkammer 66 geströmte Abgas wird in der Volumenkammer 66 um etwa 90° abgelenkt, derart, dass es zur Abgasaustrittsseite geleitet wird. Durch den Vertiefungsabschnitt 56 wird dabei die Funktion des „Strömungsrichtungsänderungsabschnitt” der vorliegenden Erfindung erfüllt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 56a im unteren Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet, doch kann der Öffnungsabschnitt 56a auch im oberen Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet sein. wenn der Öffnungsabschnitt 56a im oberen Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet ist, strömt das in der Hauptkammer 65 verteilte und abgekühlte Abgas durch den Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 nach unten zur Volumenkammer 66. Das vom Öffnungsabschnitt 56a nach unten zur Volumenkammer 66 geströmte Abgas wird dann in der Volumenkammer 66 um etwa 90° abgelenkt, derart, dass es zur Abgasaustrittsseite geleitet wird.
Außerdem ist die Volumenkammer 66 ein Innenraum, der vom Vertiefungsabschnitt 56 und vom Strömungsglättungselement 44 umgeben ist, und die Öffnungsfläche der Auslassöffnung 52a ist größer als die Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 56a. Das vom Öffnungsabschnitt 56a in die Volumenkammer 66 geströmte Abgas verteilt sich daher in der Volumenkammer 66, wird abgebremst und erreicht dann die Auslassöffnung 52a. Indem das Abgas gleichförmig durch die Strömungsglättungselement 44 tritt, wird es außerdem geglättet und wird dann aus dem externen Kanal 45 nach außen abgelassen. Wie in 5 und 6 gezeigt, kreuzen sich dabei die Strömungsrichtung G des Abgases an der Auslassöffnung 52a und die Bahnfläche P des Strömungsglättungselements 44. Insbesondere verlaufen in der vorliegenden Ausführungsform die Strömungsrichtung G des Abgases an der Auslassöffnung 52a und die Bahnfläche P des Strömungsglättungselements 44 ungefähr orthogonal zueinander.
Um die Erzeugung von Lärm durch das Abgas, das aus der Auslassöffnung 52a des Schalldämpfers 40 tritt, zu unterbinden, beträgt eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit u des Abgases an der Auslassöffnung 52a vorzugsweise mehr als 0 m/s und weniger als 10 m/s und liegt mehr bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 m/s und 10 m/s. Der untere Grenzwert der mittleren Strömungsgeschwindigkeit u kann dabei auf Grundlage der Leerlaufdrehzahl des Motors 21 festgelegt werden. Der obere Grenzwert der mittleren Strömungsgeschwindigkeit u kann derart festgelegt werden, dass durch das Strömungsglättungselement 44 eine ausreichende Strömungsglättungsfunktion erzielt wird.
Wenn gilt

Q:: Strömungsmenge des Abgases an der Auslassöffnung 52a [m³/s]
V_D:: Abgasmenge des Motors 21 [cc]
n:: Drehzahl des Motors 21 [U/min]
m:: Motorbauart

[Gleichung 1]

Q = V_D × 10^–6× n / 60 × m (1)

Wenn gilt
S: effektive Öffnungsfläche des Strömungsglättungselements 44 (Fläche des Teils, durch den Abgas tritt) [m2], so kann unter Verwendung von Gleichung (1) die mittlere Strömungsgeschwindigkeit u anhand von Gleichung 2 dargestellt werden. [Gleichung 2]
Daher kann der Schalldämpfer 40 anhand von Gleichung (2) derart eingestellt werden, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit u vorzugsweise mehr als 0 m/s und weniger als 10 m/s beträgt und mehr bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 m/s und 10 m/s liegt.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Volumen der Volumenkammer 66 1 × 10³ mm³ oder mehr, um die Erzeugung von Lärm durch das Abgas, das aus der Auslassöffnung 52a des Schalldämpfers 40 tritt, zu unterbinden.
Der Erfinder hat auf Grundlage der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im Inneren des Schalldämpfers der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-181580 und der Frequenz des dadurch erzeugten Geräuschs (Lärms) die Größe der in dem Schalldämpfer erzeugten Wirbel geschätzt und festgestellt, dass die Größe der in dem Schalldämpfer erzeugten Wirbel etwa 0,1 bis 1 mm beträgt. Um die Erzeugung von Lärm durch das Abgas, das aus der Auslassöffnung 52a des Schalldämpfers 40 tritt, zu unterbinden und eine ausreichende Glättungsfunktion des Strömungsglättungselements 44 zu erzielen, sollte das Strömungsglättungselement 44 daher vorzugsweise eine Feinheit bei oder unter dieser Wirbelgröße aufweisen. Auf Grundlage des Vorstehenden liegt in der vorliegenden Ausführungsform die Drahtstärke des Drahtmaterials, das das Strömungsglättungselement 44 (Drahtgaze) bildet, in einem Bereich von 0,05 mm oder mehr und 0,50 mm oder weniger, und die Mesh-Zahl des Strömungsglättungselements 44 (Drahtgaze) liegt in einem Bereich von 20 mesh oder mehr und 200 mesh oder weniger. Die Mesh-Zahl bezeichnet dabei die Anzahl der Maschen je 25,4 mm (1 Zoll).
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Strömungsglättungselement 44 als ein Funkenschutzsieb dienen, das das Umherfliegen von Funken im Abgas verhindert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Schalldämpfer 40 das kastenförmiges Gehäuse 41, das die Einströmöffnung 51a, die mit der Abgasaustrittsöffnung 36 des Motors 21 verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und die Auslassöffnung 52a aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt, den ersten Trennabschnitt (Vertiefungsabschnitt 56), der das Innere des Gehäuses 41 in die Hauptkammer 65, die die Einströmöffnung 51a aufweist, und die Volumenkammer 66, die die Auslassöffnung 52a aufweist, unterteilt, und das netzartige Strömungsglättungselement 44, das derart am Gehäuse 41 vorgesehen ist, dass es die Auslassöffnung 52a abdeckt. Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der Hauptkammer 65. Der erste Trennabschnitt (Vertiefungsabschnitt 56) weist den ersten Verbindungsabschnitt (Öffnungsabschnitt 56a) auf, der die Hauptkammer 65 und die Volumenkammer 66 miteinander verbindet. Durch die Einströmöffnung 51a in die Hauptkammer 65 strömendes Abgas strömt über den ersten Verbindungsabschnitt (Öffnungsabschnitt 56a) in die Volumenkammer 66, erreicht die Auslassöffnung 52a und tritt durch das Strömungsglättungselement 44. Daher kann das Abgas auf seinem Weg von der Hauptkammer 65 bis zur Auslassöffnung 52a des Gehäuses 41 in der Volumenkammer 66 verlangsamt werden. Das in der Volumenkammer 66 verlangsamte Abgas erreicht die Auslassöffnung 52a des Gehäuses 41 und tritt durch das Strömungsglättungselement 44, wodurch die Strömung weiter verlangsamt wird. Durch Verlangsamen und Glätten des Abgases kann daher Turbulenzenergie des aus dem Schalldämpfer 40 ausströmenden Abgases reduziert werden, wodurch auch die Lärmerzeugung durch den Abgasstrom unterbunden werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kreuzen die Strömungsrichtung G des Abgases an der Auslassöffnung 52a und die Bahnfläche P des Strömungsglättungselements 44 einander. Dadurch wird das Abgas, das durch das Strömungsglättungselement 44 tritt, zuverlässig durch das Strömungsglättungselement 44 geglättet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Volumenkammer 66 den Strömungsrichtungsänderungsabschnitt (Vertiefungsabschnitt 56) auf, der die Strömungsrichtung des aus dem ersten Verbindungsabschnitt (Öffnungsabschnitt 56a) ins Innere strömenden Abgases ändert. Durch die Richtungsänderung des Abgases in der Volumenkammer 66 kann das Abgas abgedämpft werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Trennabschnitt (Vertiefungsabschnitt 56) einstückig mit dem Gehäuse 41 (zweiten Behälter 52) gebildet. Dadurch können beim Bilden des zweiten Behälters 52 die Auslassöffnung 52a und der Vertiefungsabschnitt 56 im Wesentlichen gleichzeitig gebildet werden. Daher lässt sich der Schalldämpfer 40 mit hoher Effizienz herstellen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich zudem bei dem Strömungsglättungselement 44 um Drahtgaze. Somit kann das Abgas an der Auslassöffnung 52a mit einem allgemein erhältlichen, gewöhnlichen Artikel geglättet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegt ferner die Drahtstärke des Drahtmaterials, welches das Strömungsglättungselement 44 (die Drahtgaze) bildet, in einem Bereich zwischen 0,05 mm oder mehr und 0,50 mm oder weniger. Auch liegt die Mesh-Zahl des Strömungsglättungselements 44 (der Drahtgaze) in einem Bereich zwischen 20 mesh oder mehr und 200 mesh oder weniger. Dadurch können Wirbel im Abgasstrom, die zur Lärmerzeugung führen können, durch das Strömungsglättungselement 44 (die Drahtgaze) reduziert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt außerdem die mittlere Strömungsgeschwindigkeit u des Abgases an der Auslassöffnung 52a 10 m/s oder weniger. Dadurch kann das Strömungsglättungselement 44 (die Drahtgaze) das Abgas zuverlässig glätten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Strömungsglättungselement 44 außerdem als ein Funkenschutzsieb dienen, das das Umherfliegen von Funken im Abgas verhindert. Somit kann das Strömungsglättungselement 44 sowohl eine Abgasglättungsfunktion als auch eine Funktion des Verhinderns des Umherfliegens von Funken erfüllen.
Als Nächstes soll unter Bezugnahme auf 8 bis 11 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 8 zeigt eine Vorderansicht eines Schalldämpfers 40' der vorliegenden Ausführungsform. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie C-C aus 8. 10 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus 8. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schalldämpfers 40'. Beschrieben werden die Unterschiede zur ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Schalldämpfer 40' anders als der Schalldämpfer 40 außerdem eine Trennplatte 70 aus Metall oder Kunststoff auf. Die Trennplatte 70 weist die Form einer ungefähr rechteckigen Platte auf, und ihr Umfangsrandabschnitt ist in einem Zustand, in dem er zwischen dem Außenflanschabschnitt 54 des ersten Behälters 51 und dem Außenflanschabschnitt 55 des zweiten Behälters 52 gehalten wird, am ersten Behälter 51 und zweiten Behälter 52 fixiert. Das Innere der Hauptkammer 65 wird daher durch die Trennplatte 70 in eine erste Kammer 68 und eine zweite Kammer 69 unterteilt. Die erste Kammer 68 umfasst die Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51. Die zweite Kammer 69 ist benachbart zur Volumenkammer 66 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform reihen sich von der Einströmseite zur Abgasaustrittsseite die erste Kammer 68, die zweite Kammer 69 und die Volumenkammer 66 im Schalldämpfer 40' auf. Dabei entspricht die Trennplatte 70 dem „zweiten Trennabschnitt” der vorliegenden Erfindung.
Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der ersten Kammer 68 und kleiner als das Volumen der zweiten Kammer 69.
Die Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 stimmt mit dem oberen Abschnitt der Trennplatte 70 überein, wobei das Führungselement 42 dazwischen liegt. Anders ausgedrückt liegt das Führungselement 42 zwischen der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 und dem oberen Abschnitt der Trennplatte 70, und in diesem Zustand sind die Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 und der obere Abschnitt der Trennplatte 70 einander zugewandt.
Am unteren Abschnitt der Trennplatte 70 ist wenigstens ein Durchgangsloch gebildet (in 11 sechs). Die erste Kammer 68 und die zweite Kammer 69 stehen über Durchgangslöcher 71 miteinander in Verbindung. Dabei entsprechen die Durchgangslöcher 71 dem „zweiten Verbindungsabschnitt” der vorliegenden Erfindung und verbinden die erste Kammer 68 und die zweite Kammer 69 miteinander. Die Durchgangslöcher 71 sind unterhalb der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 angeordnet. Die Durchgangslöcher 71 sind unterhalb der Auslassöffnung 52a des zweiten Behälters 52 angeordnet.
An der Trennplatte 70 ist wenigstens ein Durchgangsloch 72 durchgehend gebildet (in 11 drei), um die rohrförmigen Elemente 43 durchzuführen.
Als Nächstes soll der Strom von Abgas aus der Abgasaustrittsöffnung 36 über den Schalldämpfer 40' nach außen beschrieben werden.
Die Strömungsrichtung von Abgas, das aus der Abgasaustrittsöffnung 36 über die Einströmöffnung 51a des Schalldämpfers 40' zur ersten Kammer 68 wird durch das Führungselement 42 (insbesondere die Führungsplatte 61) in der ersten Kammer 68 nach unten geändert.
Das durch das Führungselement 42 getretene Abgas verteilt sich in der ersten Kammer 68 und wird abgekühlt, woraufhin es durch die Durchgangslöcher 71 der Trennplatte 70 tritt und in die zweite Kammer 69 strömt. Das in die zweite Kammer 69 geströmte Abgas verteilt sich in der zweiten Kammer 69 und wird weiter abgekühlt, woraufhin es durch den Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 6 tritt und nach oben zur Volumenkammer 66 strömt. Der Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 verbindet dabei die zweite Kammer 69 und die Volumenkammer 66 miteinander.
Das vom Öffnungsabschnitt 56a nach oben zur Volumenkammer 66 geströmte Abgas wird in der Volumenkammer 66 um etwa 900 abgelenkt, derart, dass es zur Abgasaustrittsseite geleitet wird. In der Volumenkammer 66 breitet sich das Abgas aus und wird abgekühlt, woraufhin es die Auslassöffnung 52a erreicht. Indem das Abgas gleichförmig durch die Strömungsglättungselement 44 tritt, wird es außerdem geglättet und wird dann aus dem externen Kanal 45 nach außen abgelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 56a im unteren Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet, doch kann der Öffnungsabschnitt 56a auch im oberen Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet sein. Wenn der Öffnungsabschnitt 56a auch im oberen Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 56 gebildet ist, strömt das in der zweite Kammer 69 verteilte und abgekühlte Abgas durch den Öffnungsabschnitt 56a des Vertiefungsabschnitts 56 nach unten zur Volumenkammer 66. Das vom Öffnungsabschnitt 56a nach unten zur Volumenkammer 66 geströmte Abgas wird dann in der Volumenkammer 66 um etwa 90° abgelenkt, derart, dass es zur Abgasaustrittsseite geleitet wird.
Insbesondere weist der Schalldämpfer 40' in der vorliegenden Ausführungsform den zweiten Trennabschnitt (die Trennplatte 70) auf, der das Inneren der Hauptkammer 65 in die erste Kammer 68 mit der Einströmöffnung 51a und die zur Volumenkammer 66 benachbarte zweite Kammer 69 unterteilt. Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der ersten Kammer 68 und kleiner als das Volumen der zweiten Kammer 69. Der zweite Trennabschnitt (die Trennplatte 70) weist den zweiten Verbindungsabschnitt (die Durchgangslöcher 71) auf, der die erste Kammer 68 und die zweite Kammer 69 miteinander verbindet. Im Vergleich zu dem Schalldämpfer 40 der vorstehenden Ausführungsform kann daher die Strömungsstrecke (Bewegungsstrecke) des Abgases von der Einströmöffnung 51a des Gehäuses 41 bis zur Auslassöffnung 52a wesentlich verlängert werden, weshalb der Druck des Abgases im Schalldämpfer 40' wirkungsvoll reduziert werden kann. Da sich die Querschnittgröße des Durchlasses des Abgases am zweiten Verbindungsabschnitt (an den Durchgangslöchern 71) abrupt verändert, kann zudem die Lärmreduzierungsfunktion des Schalldämpfers selbst verbessert werden.
Als Nächstes soll unter Bezugnahme auf 12 bis 16 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 12 zeigt eine Vorderansicht eines Schalldämpfers 40'' der vorliegenden Ausführungsform. 13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie E-E aus 12. 14 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie F-F aus 12. 15 zeigt eine Vorderansicht einer Trennplatte 80. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schalldämpfers 40''. Beschrieben werden die Unterschiede zur zweiten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der zweite Behälter 50 nicht den Vertiefungsabschnitt 56 auf. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Schalldämpfer 40'' anstelle der Trennplatte 70 eine Trennplatte 80 aus Metall oder Kunststoff auf. Die Trennplatte 80 ist aus einem ungefähr rechteckigen, flachen, plattenförmigen Hauptkörperabschnitt 81 und einem vertieften Abschnitt 82 gebildet, der in ihrem (in Links-rechts-Richtung) mittleren Abschnitt gebildet ist.
Der Hauptkörperabschnitt 81 der Trennplatte 80 weist die Form einer ungefähr rechteckigen Platte auf, und ihr Umfangsrandabschnitt ist in einem Zustand, in dem er zwischen dem Außenflanschabschnitt 54 des ersten Behälters 51 und dem Außenflanschabschnitt 55 des zweiten Behälters 52 gehalten wird, am ersten Behälter 51 und zweiten Behälter 52 fixiert. Das Innere der Hauptkammer 65 wird daher durch die Trennplatte 80 in eine erste Kammer 68 und eine zweite Kammer 69 unterteilt. Dabei entspricht die Trennplatte 80 dem „zweiten Trennabschnitt” der vorliegenden Erfindung.
Der vertiefte Abschnitt 82 der Trennplatte 80 ist aus einem ersten vertieften Teil 83, der ihren oberen Abschnitt bildet, und einem zweiten vertieften Teil 84 gebildet, der ihren in Oben-unten-Richtung mittleren Abschnitt und unteren Abschnitt bildet. Der erste vertiefte Teil 83 stimmt mit der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 überein, wobei ein Führungselement 42' dazwischen liegt. Anders ausgedrückt ist das Führungselement 42' zwischen dem ersten vertieften Teil 83 und der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 angeordnet, wobei der erste vertiefte Teil 83 und die Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 einander zugewandt sind.
Der erste vertiefte Teil 83 ist kreisbogenförmig gebogen, derart, dass er umso weiter nach unten gewandt ist, je weiter er von der Seite der Einströmöffnung 51a zur Abgasaustrittsseite gewandt ist (also von der Einströmseite zur Abgasaustrittsseite gewandt ist). Dabei dient der erste vertiefte Teil 83 dazu, das von der Einströmöffnung 51a in die erste Kammer 68 geströmte Abgas aufzunehmen und nach unten (beispielsweise zum zweiten vertieften Teil 84) zu leiten.
Der untere Endabschnitt des ersten vertieften Teils 83 ist mit dem oberen Endabschnitt des zweiten vertieften Teils 84 fortlaufend. Der zweite vertiefte Teil 84 ragt weiter als der erste vertiefte Teil 83 zur Abgasaustrittsseite vor. Wie in 15 gezeigt, ist der zweite vertiefte Teil 84 von vorne betrachtet C-förmig und liegt an seinem ungefähr C-förmigen Bodenabschnitt 85 an einer Innenfläche des zweiten Behälters 52 an.
Dabei entspricht der zweite vertiefte Teil 84 dem „ersten Trennabschnitt” der vorliegenden Erfindung und unterteilt das Innere des Gehäuses 41 in die Hauptkammer 65 (erste Kammer 68 und zweite Kammer 69) mit der Einströmöffnung 51a und die Volumenkammer 66 mit der Auslassöffnung 52a. Die Volumenkammer 66 ist, wie in 13 bis 16 gezeigt, gebildet, indem sie vom zweiten vertieften Teil 84 umgeben ist. Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der ersten Kammer 68 und kleiner als das Volumen der zweiten Kammer 69.
In der vorliegenden Ausführungsform wird durch den rechten Endabschnitt (geöffneten Endabschnitt) des ungefähr C-förmigen zweiten vertieften Teils 84 und die Innenfläche des zweiten Behälters 52 ein Verbindungsabschnitt 66a gebildet. Der Verbindungsabschnitt 66a entspricht dem „ersten Verbindungsabschnitt” der vorliegenden Erfindung und verbindet die zweite Kammer 69, die die Hauptkammer 65 bildet, und die Volumenkammer 66 miteinander. Die Öffnungsfläche der Auslassöffnung 52a ist dabei größer als die Öffnungsfläche des Verbindungsabschnitts 66a.
Am linken Teil des Hauptkörperabschnitts 81 der Trennplatte 80 sind mehrere (in 15 sieben) Durchgangslöcher 86 gebildet. Die Durchgangslöcher 86 sind dabei unterhalb der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vertiefte Abschnitt 82 (insbesondere der zweite vertiefte Teil 84) in Querrichtung (Links-rechts-Richtung) zwischen der Auslassöffnung 52a und den mehreren Durchgangslöchern 86 angeordnet.
An der Trennplatte 80 ist wenigstens ein Durchgangsloch 87 durchgehend gebildet (in 15 zwei), um die rohrförmigen Elemente 43 durchzuführen.
Das Führungselement 42' ist aus Metall oder Kunststoff hergestellt und an der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 angebracht. Das Führungselement 42' weist die Querschnittform eines U mit offener Unterseite auf und erstreckt sich von der Einströmöffnung 51a des ersten Behälters 51 zur Abgasaustrittsseite. Das Führungselement 42' dient dazu, Abgas, das von der Abgasaustrittsöffnung 36 über die Einströmöffnung 51a in die erste Kammer 68 strömt, zuverlässig zum vertieften Abschnitt 82 der Trennplatte 80 zu lenken.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der vertiefte Abschnitt 82 der Trennplatte 80 (insbesondere der zweite vertiefte Teil 84) den Abgasstrom in der zweiten Kammer 69 teilweise einschränken.
Als Nächstes soll der Strom von Abgas aus der Abgasaustrittsöffnung 36 über den Schalldämpfer 40'' nach außen beschrieben werden.
Die Strömungsrichtung von Abgas, das von der Abgasaustrittsöffnung 36 über die Einströmöffnung 51a des Schalldämpfers 40'' in die erste Kammer 68 strömt, wird durch den vertieften Abschnitt 82 der Trennplatte 80 (insbesondere den ersten vertieften Teil 83) nach unten geändert. Das Abgas verteilt sich in der ersten Kammer 68 und wird abgekühlt, woraufhin es durch die Durchgangslöcher 86 der Trennplatte 80 tritt und in den linken Teil der zweiten Kammer 69 strömt.
Abgas, das in den linken Teil der zweiten Kammer 69 strömt, strömt im Inneren der zweiten Kammer 69 derart, dass es um die Ober- und Unterseite des vertieften Abschnitt 82 der Trennplatte 80 (insbesondere des zweiten vertieften Teils 84) herum strömt und so den rechten Teil der zweiten Kammer 69 erreicht. Das Abgas kann sich in der zweiten Kammer 69 verteilen und abgekühlt werden.
Anschließend tritt das Abgas durch den Verbindungsabschnitt 66a und strömt linksgerichtet zur Volumenkammer 66. Der Verbindungsabschnitt 66a verbindet dabei die zweite Kammer 69 und die Volumenkammer 66 miteinander. Das vom Verbindungsabschnitt 66a nach links zur Volumenkammer 66 geströmte Abgas wird dann in der Volumenkammer 66 um etwa 90° abgelenkt, derart, dass es zur Abgasaustrittsseite geleitet wird. Dabei erfüllt der vertieften Abschnitt 82 der Trennplatte 80 (insbesondere der zweite vertiefte Teil 84) die Funktion des „Strömungsrichtungsänderungsabschnitts” der vorliegenden Erfindung. In der Volumenkammer 66 breitet sich das Abgas aus und wird abgekühlt, woraufhin es die Auslassöffnung 52a erreicht. Indem das Abgas gleichförmig durch die Strömungsglättungselement 44 tritt, wird es außerdem geglättet und wird dann aus dem externen Kanal 45 nach außen abgelassen.
Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der erste Trennabschnitt (zweite vertiefte Teil 84) einstückig mit dem zweiten Trennabschnitt (der Trennplatte 80) gebildet. Der erste Trennabschnitt (zweite vertiefte Teil 84) unterteilt das Innere des Gehäuses 41 in die Hauptkammer 65 mit der Einströmöffnung 51a und die Volumenkammer 66 mit der Auslassöffnung 52a. Der zweite Trennabschnitt (die Trennplatte 80) unterteilt das Innere der Hauptkammer 65 in die erste Kammer 68 mit der Einströmöffnung 51a und die zweite Kammer 69 benachbart zur Volumenkammer 66. Beim Bilden der Trennplatte 80 kann dadurch der die Volumenkammer 66 festlegende zweite vertiefte Teil 84 im Wesentlichen gleichzeitig gebildet werden. Daher lässt sich der Schalldämpfer 40'' mit hoher Effizienz herstellen.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde beispielhaft beschrieben, dass das in der zweiten Kammer 69 vom linken zum rechten Teil strömende Abgas auf seinem Weg um die Ober- und Unterseite des vertieften Abschnitts 82 (insbesondere des zweiten vertieften Teils 84) der Trennplatte 80 herum strömt, doch reicht es aus, wenn der Umströmungsweg des Abgases um wenigstens eine von der Ober- und der Unterseite des vertieften Abschnitts 82 (insbesondere des zweiten vertieften Teils 84) der Trennplatte 80 herum verläuft. Das heißt, das in der zweiten Kammer 69 vom linken zum rechten Teil strömende Abgas kann auf seinem Weg auch um die Oberseite oder der Unterseite des vertieften Abschnitts 82 (insbesondere des zweiten vertieften Teils 84) der Trennplatte 80 herum strömen.
In der ersten bis dritten Ausführungsform erfolgte die Beschreibung am Beispiel der Installation des Schalldämpfers 40, 40', 40'' an einer Motorsense als Beispiel für das tragbare Arbeitsgerät, doch liegt hinsichtlich des Arbeitsgeräts, an dem der Schalldämpfer 40, 40', 40'' installiert ist, keine Beschränkung vor. Beispielsweise kann der Schalldämpfer 40, 40', 40'' an einem Drehbohrer, einem Betonschneider oder anderen tragbaren Arbeitsgerät installiert werden. Auch kann der Schalldämpfer 40, 40', 40'' an einem auf dem Rücken getragenen Arbeitsgerät installiert werden, etwa einer auf dem Rücken getragenen Blasmaschine, einer Rückenspritze, einem Zerstäuber oder einer auf dem Rücken getragenen Motorsense oder dergleichen.
In der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform wurde der Motor 21 beispielhaft als ein Viertaktmotor dargestellt, doch kann es sich bei dem Motor 21 auch um einen Zweitaktmotor handeln.
In der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform wurde der Motor 21 beispielhaft als ein Motor mit hängendem Ventil dargestellt, doch kann es sich bei dem Motor 21 auch um einen Motor mit oben liegender Nockenwelle handeln.
In der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform wurde beispielhaft dargestellt, dass der Zylinderkopf 28 und der Zylinderabschnitt 22 am Motor 21 separate Teile sind, doch können der Zylinderkopf und der Zylinderabschnitt auch einstückig sein.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, handelt es sich bei den oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich um Beispiele zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung kann zusätzlich zu dem, was unmittelbar durch die beschriebenen Ausführungsformen gezeigt wurde, innerhalb des Umfangs der Ansprüche verschiedene für den Fachmann ersichtliche Abwandlungen und Änderungen einschließen.
Aufgabe ist es, die Erzeugung von Lärm aufgrund von Abgas zu unterbinden, das aus einem Schalldämpfer austritt. Gelöst wird die Aufgabe durch einen Schalldämpfer (40) der Folgendes umfasst: ein kastenförmiges Gehäuse (41), das eine Einströmöffnung (51a), die mit einer Abgasaustrittsöffnung (36) eines Motors (21) verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und eine Auslassöffnung (52a) aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt, einen Vertiefungsabschnitt (56), der das Innere des Gehäuses (41) in eine Hauptkammer (65), die die Einströmöffnung (51a) aufweist, und eine Volumenkammer (66), die die Auslassöffnung (52a) aufweist, unterteilt, und ein netzartiges Strömungsglättungselement (44), das derart am Gehäuse (41) vorgesehen ist, dass es die Auslassöffnung (52a) abdeckt. Das Volumen der Volumenkammer 66 ist kleiner als das Volumen der Hauptkammer 65. Der Vertiefungsabschnitt (56) weist einen Öffnungsabschnitt (56a) auf, der die Hauptkammer (65) und die Volumenkammer (66) miteinander verbindet. Durch die Einströmöffnung (51a) in die Hauptkammer (65) strömendes Abgas strömt über den Öffnungsabschnitt (56a) in die Volumenkammer (66), erreicht die Auslassöffnung (52a) und tritt durch das Strömungsglättungselement (44).
Bezugszeichenliste

1: Motorsense
3: Motormodul
21: Motor
36: Abgasaustrittsöffnung
40, 40', 40'': Schalldämpfer
41: Gehäuse
42, 42': Führungselement
43: rohrförmiges Element
44: Strömungsglättungselement
45: externer Kanal
51: erster Behälter
51a: Einströmöffnung
52: zweiter Behälter
52a: Auslassöffnung
54, 55: Außenflanschabschnitt
56: Vertiefungsabschnitt
56a: Öffnungsabschnitt
58: Schraubeneinführloch
59: Durchgangsloch
61: Führungsplatte
62: Seitenplatte
63: Flanschabschnitt
65: Hauptkammer
66: Volumenkammer
66a: Verbindungsabschnitt
68: erste Kammer
69: zweite Kammer
70: Trennplatte
71, 72: Durchgangsloch
80: Trennplatte
81: Hauptkörperabschnitt
82: vertiefter Abschnitt
83: erster vertiefter Teil
84: zweiter vertiefter Teil
85: Bodenabschnitt
86, 87: Durchgangsloch
G: Abgasströmungsrichtung
P: Bahnfläche

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

JP 2014-181580 [0002, 0003, 0004, 0069]

Claims

Schalldämpfer für einen Motor, umfassend: ein kastenförmiges Gehäuse, das eine Einströmöffnung, die mit einer Abgasaustrittsöffnung des Motors verbunden ist und durch die Abgas einströmt, und eine Auslassöffnung aufweist, durch die das eingeströmte Abgas ausströmt, einen ersten Trennabschnitt, der das Innere des Gehäuses in eine Hauptkammer, die die Einströmöffnung aufweist, und eine Volumenkammer, die die Auslassöffnung aufweist, unterteilt, und ein netzartiges Strömungsglättungselement, das derart am Gehäuse vorgesehen ist, dass es die Auslassöffnung abdeckt, wobei das Volumen der Volumenkammer kleiner als das Volumen der Hauptkammer ist, der erste Trennabschnitt einen ersten Verbindungsabschnitt aufweist, der die Hauptkammer und die Volumenkammer miteinander verbindet, und durch die Einströmöffnung in die Hauptkammer strömendes Abgas über den ersten Verbindungsabschnitt in die Volumenkammer strömt, die Auslassöffnung erreicht und durch das Strömungsglättungselement tritt.
Schalldämpfer für einen Motor nach Anspruch 1, wobei eine Strömungsrichtung des Abgases an der Auslassöffnung und die Bahnfläche eine des Strömungsglättungselements einander kreuzen.
Schalldämpfer für einen Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Volumenkammer einen Strömungsrichtungsänderungsabschnitt aufweist, der die Strömungsrichtung von Abgas ändert, das vom ersten Verbindungsabschnitt ins Innere strömt.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen zweiten Trennabschnitt, der das Innere der Hauptkammer in eine erste Kammer, die die Einströmöffnung aufweist, und eine zweite Kammer benachbart zur Volumenkammer unterteilt, wobei das Volumen der Volumenkammer kleiner ist als das Volumen der ersten Kammer und kleiner als das Volumen der zweiten Kammer, wobei der zweite Trennabschnitt einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweist, der die erste Kammer und die zweite Kammer miteinander verbindet.
Schalldämpfer für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der erste Trennabschnitt einstückig mit dem zweiten Trennabschnitt gebildet ist.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Trennabschnitt einstückig mit dem Gehäuse gebildet ist.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Strömungsglättungselement Drahtgaze ist.
Schalldämpfer für einen Motor nach Anspruch 7, wobei die Drahtstärke des Drahtmaterials, das die Drahtgaze bildet, in einem Bereich von 0,05 mm oder mehr und 0,50 mm oder weniger liegt und die Mesh-Zahl der Drahtgaze in einem Bereich von 20 mesh oder mehr und 200 mesh oder weniger liegt.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Abgases an der Auslassöffnung 10 m/s oder weniger beträgt.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Strömungsglättungselement als ein Funkenschutzsieb dient, das das Umherfliegen von Funken im Abgas verhindert.
Schalldämpfer für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Motor ein Viertaktmotor ist.