EP1111228B1

EP1111228B1 - Filter, in particular suction filter

Info

Publication number: EP1111228B1
Application number: EP00128054A
Authority: EP
Inventors: Norbert Walter; Claus Feuchter; Andreas Enderich
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2004-11-03
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: EP1111228A3; EP1111228A2; DE50008494D1; DE19962888A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter, insbesondere zum Filtrieren von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a filter, in particular for filtering of intake air of an internal combustion engine, with the features the preamble of claim 1.

Ein bekanntes Filter dieser Art besitzt ein Gehäuse, das einen Filtereinsatz und eine Membran enthält, die so ausgebildet ist, daß sie durch Schall, der bei bestimmten Betriebszuständen im Gehäuse herrscht, zu Schwingungen angeregt wird und so für diesen Schall absorbierend wirkt. Beispielsweise wird in das Gehäuse eine Schaumstoffeinlage eingeklebt, wobei eine dem Gehäuseinneren ausgesetzte Oberfläche dieser Schaumstoffeinlage verhautet ist und so eine im wesentlichen geschlossene Haut bildet. Die schallabsorbierende Membran wird dabei durch diese Haut der Schaumstoffeinlage gebildet. Das Montieren einer derartigen Schaumstoffeinlage erfordert einen separaten Montageschritt sowie eine separate Herstellung der Schaumstoffeinlage, wodurch die Ausbildung eines derartigen Filters relativ aufwendig ist.A known filter of this type has a housing that one Contains filter insert and a membrane that is designed in this way is that it is caused by sound generated under certain operating conditions prevails in the housing, is vibrated and so absorbs for this sound. For example a foam insert is glued into the housing, whereby a surface exposed to the interior of the housing Foam insert is pounded and so essentially one closed skin forms. The sound absorbing membrane is formed by this skin of the foam insert. The assembly of such a foam insert requires a separate assembly step and a separate production the foam insert, which causes the formation of a Such filter is relatively expensive.

Die WO 01/16477 A1, Stand der Technik gemäß Art. 54(3) offenbart ein Filter, dessen Gehäuse zumindest eine Membran aufweist. Diese Membran ist jedoch in eine Außenwand des Gehäuses integriert.WO 01/16477 A1, prior art according to Art. 54 (3) discloses a filter whose Housing has at least one membrane. This However, the membrane is in an outer wall of the Integrated housing.

Aus der DE 44 38 556 A1 ist ein Filter bekannt, dessen Gehäuse eine Gittergrundstruktur aufweist, die mit einem schalldämpfenden Material umhüllt ist. From DE 44 38 556 A1 a filter is known, the housing has a lattice base structure which with a sound-absorbing material is encased.

Die DE 197 47 271 A1 zeigt ein Filter, in dessen Gehäuse ein Durchbruch ausgebildet ist, an den ein Kanal angeschlossen ist, der mit einer akustischen Membran verschlossen ist. Der Kanal wird dabei durch eine ringförmiges Dichtelement gebildet, das einenends den Durchbruch dicht einfaßt und anderenends dicht an einem Blechteil der Fahrzeugkarosserie anliegt. Die den Kanal verschließende Membran wird dabei durch dieses Blechteil der Fahrzeugkarosserie gebildet. Durch diese Bauweise wird eine gezielte Schalleinleitung in das Blechteil erreicht, die zur Optimierung der Geräuschentwicklung im Fahrzeuginneren, insbesondere beim Beschleunigen, dient.DE 197 47 271 A1 shows a filter in the housing Breakthrough is formed to which a channel is connected which is closed with an acoustic membrane. The The channel is formed by an annular sealing element, that tightly borders the breakthrough at one end and at the other end lies close to a sheet metal part of the vehicle body. The membrane closing the channel is thereby this sheet metal part of the vehicle body is formed. Through this Construction is a targeted sound introduction into the Sheet metal part reached to optimize noise inside the vehicle, especially when accelerating, serves.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Filter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es relativ einfach und somit preiswert herstellbar ist.The present invention addresses the problem a filter of the type mentioned in such a way that it is relatively simple and therefore inexpensive to manufacture.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved according to the invention by a filter with the Features of claim 1 solved.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Membran bereits im Rahmen der Herstellung des Gehäuses in dieses zu integrieren. Beispielsweise wird das Gehäuse bzw. ein Gehäuseteil durch ein Spritzgußverfahren hergestellt, wobei in der Spritzform bereits die Membran berücksichtigt ist, so daß in einem Spritzvorgang Gehäuse bzw. Gehäuseteil und Membran gleichzeitig ausgebildet werden. Für den Fall, daß das Gehäuse und die Membran aus unterschiedlichen Materialien bestehen, kann beispielsweise ein zweistufiges Spritzgußverfahren ausgeführt werden, bei dem zunächst in einer ersten Stufe das eine Element, vorzugsweise das Gehäuse bzw. das Gehäuseteil, hergestellt wird und an das in einer zweiten Stufe das andere Bauelement, vorzugsweise die Membran, angeformt, z.B. angespritzt, wird. Das erfindungsgemäße Filter wird vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt; bei verschiedenen Materialien für Membran und Gehäuse werden kompatible Kunststoffe verarbeitet.The invention is based on the general idea of the membrane already in the course of the manufacture of the housing in this to integrate. For example, the housing or a Housing part made by an injection molding process, wherein the membrane is already taken into account in the injection mold, so that housing or housing part and membrane in one injection process be trained at the same time. In the event that Housing and membrane made of different materials exist, for example, a two-stage injection molding process be carried out, initially in a first Stage one element, preferably the housing or the Housing part, is manufactured and to which in a second Stage the other component, preferably the membrane, is molded on, e.g. is injected. The filter according to the invention is preferably made of plastic; at different Materials for membrane and housing become compatible Plastics processed.

Durch die Schwingungsanregung der Membran aufgrund des im Gehäuse herrschenden Schalls wird dem Schall Energie entzogen, wodurch sich eine schalldämpfende Wirkung ergibt. Die schalldämpfende Wirkung kann dabei hinsichtlich bestimmter Frequenzen oder Frequenzbänder eingestellt werden. Um die Schwingungseigenschaft der Membran und somit deren Dämpfungswirkung zu beeinflussen, kann beispielsweise die Masse der Membran verändert werden. Ebenso bewirkt eine Veränderung der Steifigkeit bzw. der Federelastizität der Membran eine Veränderung der Dämpfungseigenschaft.Due to the vibration excitation of the membrane due to the im Noise prevailing in the housing is deprived of energy, which results in a sound-absorbing effect. The sound-absorbing effect can be with regard to certain Frequencies or frequency bands can be set. To the Vibration properties of the membrane and thus its damping effect to influence, for example, the mass the membrane can be changed. A change also causes the rigidity or spring elasticity of the membrane a change in the damping property.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau vereinfacht sich die Herstellung des Filters, da kein zusätzlicher Aufwand zur Herstellung und zur Montage einer separaten Membran erforderlich ist.The construction is simplified by the construction according to the invention of the filter, since no additional effort for the production and required to install a separate membrane is.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Membran im Gehäuse einen Hohlraum abtrennen. Die in diesem Hohlraum enthaltene Luft wirkt als Feder, deren Federsteifigkeit mit der Steifigkeit der Membran gekoppelt ist, wodurch das Schwingungsverhalten und somit die Dämpfungswirkung der Membran beeinflußt ist.In another embodiment, the membrane can be in the housing separate a cavity. The contained in this cavity Air acts as a spring, whose spring stiffness matches the Stiffness of the membrane is coupled, which reduces the vibration behavior and thus the damping effect of the membrane is influenced.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann die Membran eine Außenwand des Gehäuses bilden, wodurch sich außerdem eine Materialeinsparung ergibt.According to a preferred embodiment, the membrane form an outer wall of the housing, which also results in a material saving.

Bei einer als Außenwand des Gehäuses ausgebildeten Membran kann deren Dämpfungseigenschaft auch dadurch beeinflußt werden, daß auf der Gehäuseaußenseite an der Membran ein Masseelement befestigt ist, das durch die schwingende Membran selbst zu Schwingungen angeregt werden kann. Es ist klar, daß das Masseelement dabei so gelagert oder angeordnet ist, daß es Relativbewegungen bzw. Schwingungen bezüglich des Filtergehäuses ausführen kann. Durch die Art der Kopplung zwischen der Membran und diesem Masseelement kann ebenfalls die Dämpfungswirkung der Membran beeinflußt werden. Die Kopplung kann beispielsweise federnd und/oder dämpfend ausgebildet sein.With a membrane designed as an outer wall of the housing their damping properties can also be influenced by that a mass element on the outside of the housing on the membrane is attached by the vibrating membrane itself can be excited to vibrate. It's clear, that the mass element is mounted or arranged so that there are relative movements or vibrations with respect to the Can run filter housing. By the type of coupling between the membrane and this mass element can also the damping effect of the membrane can be influenced. The Coupling can, for example, be resilient and / or damping his.

Bei einer Ausführungsform, bei der die Membran im Gehäuseinneren einen Hohlraum abtrennt, kann die Dämpfungswirkung der Membran auch dadurch beeinflußt werden, daß in diesen Hohlraum ein schallabsorbierender Stoff eingebracht wird. Andere Maßnahmen werden darin gesehen, daß das Gehäuse in einem dem Hohlraum zugeordneten Wandabschnitt wenigstens eine Öffnung enthält, durch die der Hohlraum mit der Umgebung des Gehäuses kommuniziert. In one embodiment, in which the membrane inside the housing separates a cavity, the damping effect of Membrane are also affected by the fact that in this cavity a sound absorbing material is introduced. Other Measures are seen in the fact that the housing in a Cavity associated wall section at least one opening contains through which the cavity with the surroundings of the housing communicated.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention Device result from the dependent claims, from the Drawings and from the associated figure description based on of the drawings.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features to be explained not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used alone without the To leave the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are in the Drawings are shown in the description below explained in more detail.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 bis 11: stark vereinfachte Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Filter,
Fig. 12 bis 14: Detailansichten der Anbindung einer Membran an ein Gehäuse bei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Filters und
Fig. 15: einen Längsschnitt wie in den Fig. 1 bis 11, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.

Each shows schematically

1 to 11: highly simplified longitudinal sections through different embodiments of filters according to the invention,
12 to 14: Detailed views of the connection of a membrane to a housing in various embodiments of the filter and
Fig. 15: a longitudinal section as in FIGS. 1 to 11, but in a further embodiment.

Entsprechend den Fig. 1 bis 11 weist jedes Filter 1 nach der Erfindung ein Filtergehäuse 2 auf, das einen Filtereinsatz 3 und eine Membran 4 aufweist. Außerdem besitzt das Gehäuse 2 einen Rohlufteinlaß 5 stromauf des Filtereinsatzes 3 sowie einen Reinluftauslaß 6 stromab des Filtereinsatzes 3. Bei einem als Ansaugluftfilter ausgebildeten Filter 1 filtriert der Filtereinsatz 3 die Rohluft bevor diese einer Brennkraftmaschine zugeführt wird.1 to 11, each filter 1 according to the Invention a filter housing 2, which a filter insert 3rd and has a membrane 4. In addition, the housing 2 a raw air inlet 5 upstream of the filter insert 3 and a clean air outlet 6 downstream of the filter insert 3. At filtered a filter 1 designed as an intake air filter the filter insert 3 the raw air before this an internal combustion engine is fed.

Um die Schallemission in eine Umgebung 7 aufgrund einer Luftschallübertragung durch das Filter 1 zu reduzieren, ist die Membran 4 schallabsorbierend ausgebildet. Zu diesem Zweck besteht die Membran 4 aus einer Wand, deren Steifigkeit und/oder deren Anbindung an das Gehäuse 2 so gewählt ist, daß der in einem Inneren 8 des Gehäuses 2 herrschende Schall die Wand bzw. Membran 4 zu Schwingungen anregen kann. Diese Schwingungen sind dabei durch einen Doppelpfeil 9 symbolisch dargestellt. Durch die Schwingungsanregung der Membran 4 wird dem Schall Energie entzogen, wodurch sich die Schallemission in die Umgebung 7 dementsprechend reduziert.To the sound emission in an environment 7 due to a To reduce airborne sound transmission through filter 1 the membrane 4 is sound-absorbing. To this Purpose is the membrane 4 from a wall, the rigidity and / or their connection to the housing 2 selected in this way is that the prevailing in an interior 8 of the housing 2 Sound can excite the wall or membrane 4 to vibrate. These vibrations are symbolic by a double arrow 9 shown. Due to the vibration excitation of the membrane 4 energy is extracted from the sound, causing the Sound emissions in the environment 7 reduced accordingly.

Die Dämpfungswirkung dieser Membran 4, d.h. ihre schallabsorbierende Wirkung hinsichtlich bestimmter Frequenzen bzw. Frequenzbänder sowie die Intensität der Schallabsorption, hängt von verschiedenen Maßnahmen ab. Beispielsweise bilden die Steifigkeit oder Elastizität der Membran 4 sowie deren Masse wichtige Einflussgrößen.The damping effect of this membrane 4, i.e. their sound absorbing Effect with respect to certain frequencies or Frequency bands and the intensity of sound absorption, depends on various measures. For example, make up the rigidity or elasticity of the membrane 4 and their Mass important influencing factors.

Das Gehäuse 2 wird vorzugsweise aus mehreren Gehäuseteilen 2a und 2b sowie gegebenenfalls 2c gebildet. Diese Gehäuseteile 2a bis 2c sind vorzugsweise miteinander reibverschweißt, wobei diese Reibschweißverbindungen symbolisch dargestellt und mit 10 bezeichnet sind.The housing 2 is preferably made up of several housing parts 2a and 2b and optionally 2c formed. These housing parts 2a to 2c are preferably friction welded together, these friction welded joints symbolic are shown and designated 10.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 trennt die Membran 4 im Inneren 8 des Gehäuses 2 einen Hohlraum 11 ab, der ein Gasvolumen, insbesondere ein Luftvolumen einschließt. Dieses abgeschlossene Gasvolumen wirkt dabei wie eine Feder mit der Membran 4 zusammen, wodurch deren Schwingungseigenschaft und somit deren Dämpfungswirkung beeinflußt wird. Durch die Wahl des Volumens dieses Hohlraumes 11 sowie den darin herrschenden Druck kann die Dämpfungswirkung auf bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzbänder eingestellt werden.In the embodiment according to FIG. 1, the membrane 4 separates Interior 8 of the housing 2 from a cavity 11, the gas volume, especially includes an air volume. This closed gas volume acts like a spring with the Membrane 4 together, whereby their vibration property and thus their damping effect is influenced. By choice of the volume of this cavity 11 and the one prevailing therein Pressure can dampen the effect on certain frequencies or frequency bands can be set.

Entsprechend Fig. 2 kann in diesen Hohlraum 11 ein schallabsorbierender Stoff 12 eingebracht werden. Dieser Stoff 12 besteht vorzugsweise aus einem offenporigen Schaumstoff oder aus Glaswolle und bewirkt eine Veränderung der Federeigenschaft des Luftvolumens im Hohlraum 11 und somit eine Beeinflussung der Dämpfungswirkung der Membran 4.According to FIG. 2, a sound-absorbing can be placed in this cavity 11 Substance 12 are introduced. This substance 12 consists preferably of an open-cell foam or made of glass wool and causes a change in the spring properties of the air volume in the cavity 11 and thus an influence the damping effect of the membrane 4.

Entsprechend der Variante gemäß Fig. 3 kann der gesamte Hohlraum 11 von dem schallabsorbierenden Stoff 12 ausgefüllt sein, wodurch sich die Membran 4 auf der dem Hohlraum 11 zugewandten Seite auf dem Stoff 12 abstützt. Auch diese Maßnahme bewirkt eine Veränderung der Schalldämpfungswirkung der Membran 4.According to the variant according to FIG. 3, the entire Cavity 11 filled by the sound absorbing material 12 be, whereby the membrane 4 on the cavity 11 facing Side supported on the fabric 12. This measure too causes a change in the sound damping effect the membrane 4.

Entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann in einem dem Hohlraum 11 zugeordneten Wandabschnitt, hier in einem Boden 13 wenigstens eine Öffnung 14 enthalten sein, durch die der Hohlraum 11 mit der Umgebung 7 kommuniziert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Öffnungen 14 in den Boden 13 eingebracht. Auch diese Maßnahme bewirkt eine Veränderung des Dämpfungsverhaltens der Membran 4. Es ist klar, daß die in Fig. 4 gezeigte Maßnahme auch bei den entsprechenden anderen Ausführungsformen der anderen Figuren zusätzlich zur Anwendung kommen kann.According to the embodiment according to FIG. 4, in one the wall section assigned to the cavity 11, here in a Bottom 13 at least one opening 14 may be included through which the cavity 11 communicates with the environment 7. In the present Embodiment are three openings 14 in the Bottom 13 introduced. This measure also causes a change the damping behavior of the membrane 4. It is clear that the measure shown in Fig. 4 also in the corresponding other embodiments of the other figures additionally can be used.

Während bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 4 die einteilige Ausbildung der Membran 4 und des Gehäuses 2 bzw. des Gehäuseteils 2b vorzugsweise durch ein Spritzgußverfahren herstellbar ist, zeigt Fig. 5 eine Variante, bei der das untere Gehäuseteil 2c Integral mit der Membran 4 durch ein Blasformverfahren oder dergleichen hergestellt werden kann.While in the embodiments of Figures 1 to 4 one-piece design of the membrane 4 and the housing 2 or of the housing part 2b preferably by an injection molding process 5 shows a variant in which the lower housing part 2c integral with the membrane 4 through a Blow molding process or the like can be produced.

Entsprechend Fig. 6 kann die Membran 4 bei einer anderen Ausführungsform auch so ausgestaltet sein, daß sie sich nicht über den gesamten Querschnitt des Gehäuses 2 erstreckt, wodurch ebenfalls das Schwingungsverhalten und somit die Dämpfungswirkung der Membran 4 verändert werden kann.6, the membrane 4 in another Embodiment can also be designed so that they are does not extend over the entire cross section of the housing 2, whereby also the vibration behavior and thus the damping effect of the membrane 4 can be changed can.

Während die Variante gemäß Fig. 6 einen waagerechten Einbau der Membran 4 zeigt, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 eine vertikale Anordnung der Membran 4 wiedergegeben. Darüber hinaus macht Fig. 7 klar, daß auch mehrere Membranen 4 im Gehäuse 2 angeordnet sein können, die außerdem unterschiedlich ausgebildet sein können. Durch diese Maßnahme kann ebenfalls die Dämpfungswirkung der Membrananordnung beeinflußt werden.6 a horizontal installation the membrane 4 shows, in the embodiment according to FIG. 7 shows a vertical arrangement of the membrane 4. About that 7 also makes it clear that a plurality of membranes 4 can be arranged in the housing 2, which are also different can be trained. By this measure can also affect the damping effect of the membrane assembly become.

Bei einer speziellen Ausführungsform gemäß Fig. 8 bildet die Membran 4 eine Außenwand des Gehäuses 2. Auch diese Ausführungsform unterscheidet sich beispielsweise von der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform bezüglich ihres Dämpfungsverhaltens.In a special embodiment according to FIG. 8, the Membrane 4 an outer wall of the housing 2. Also this embodiment differs for example from that in Fig. 1 shown embodiment with regard to their damping behavior.

Fig. 9 zeigt eine Weiterbildung der in Fig. 8 wiedergegebenen Ausführungsform, bei der ein Masseelement 15 mit der die Außenwand bildenden Membran 4 gekoppelt ist. Diese Kopplung erfolgt hier über Kopplungsglieder 16, die eine Federwirkung und/oder eine Dämpferwirkung aufweisen können. Anstelle der zwei dargestellten Kopplungsglieder 16 kann auch ein einzelnes Kopplungsglied zur Verbindung des Masseelements 15 mit der Membran 4 ausreichen. Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist das Masseelement 15 als Wärmeabschirmblech ausgebildet, das beispielsweise aus einem Metall besteht und das Gehäuse 2 vor einer gefährlichen Erhitzung schützt. Dieses Wärmeabschirmblech oder Masseelement 15 ist dabei so angeordnet, daß es relativ zum Gehäuse 2 beweglich an der Membran 4 gehaltert ist, so daß die Membran 4 auch das als Masseelement 15 dienende Blech zu Schwingungen anregen kann. Dadurch wird die Absorptionswirkung der Membran 4 beeinflußt. Als weitere Einflußgröße kommt die Wirkung der Kopplungsglieder 16 hinzu. FIG. 9 shows a development of the one shown in FIG. 8 Embodiment in which a mass element 15 with the Outer wall forming membrane 4 is coupled. This coupling takes place here via coupling members 16, which have a spring action and / or can have a damping effect. Instead of two coupling elements 16 shown can also be a single one Coupling member for connecting the mass element 15 with the membrane 4 are sufficient. The one shown in FIG. 9 The embodiment is the mass element 15 as a heat shield formed, which consists for example of a metal and the housing 2 from dangerous heating protects. This heat shield or mass element 15 is arranged so that it is movable relative to the housing 2 is held on the membrane 4, so that the membrane 4 also excite the plate serving as mass element 15 to vibrate can. As a result, the absorption effect of the membrane 4 affected. Another effect is the effect of Coupling links 16 added.

Bei einer anderen Ausführungsform gemäß Fig. 10 wird zur Ausbildung der Membran 4 ein offenporiger Schaum 17 in das Gehäuse eingespritzt. Der Schaum 17 weist eine dem Gehäuseinneren 8 ausgesetzte Oberfläche 18 auf, die durch einen entsprechenden Herstellungsschritt verhautet wird, wodurch der Schaumstoff 17 eine im wesentlichen geschlossenporige Haut erhält, die dann die Membran 4 bildet. Ein derartiges An- oder Einspritzen des Schaumstoffes 17 kann relativ einfach in den Herstellungsprozess des Gehäuses 2 implementiert werden, so daß eine integrale Herstellung des Gehäuses 2 mit dem Schaumstoff 17 und somit mit der Membran 4 möglich ist.In another embodiment according to FIG Formation of the membrane 4 an open-cell foam 17 in the Injected housing. The foam 17 has one of the interior of the housing 8 exposed surface 18 by a corresponding manufacturing step is skinned, whereby the foam 17 is a substantially closed-pore Receives skin, which then forms the membrane 4. Such a thing Injection or injection of the foam 17 can be relative simply implemented in the manufacturing process of the housing 2 be, so that an integral manufacture of the housing 2 with the foam 17 and thus with the membrane 4 possible is.

In Fig. 11 wird durch an der Membran 4 ausgebildete Verdikkungen 19 beispielhaft gezeigt, wie gezielte, lokale Masseänderungen der Membran 4 zur Einstellung eines gewünschten Dämpfungsverhaltens der Membran 4 verwendet werden können. Derartige Verdickungen 19 können im Rahmen eines Spritzgußverfahrens besonders einfach realisiert werden.11 is by thickening formed on the membrane 4 19 shown by way of example how targeted, local mass changes the membrane 4 for setting a desired one Damping behavior of the membrane 4 can be used. Such thickenings 19 can be carried out in an injection molding process can be realized particularly easily.

Die Figuren 12 bis 14 zeigen in einer vergrößerten Darstellung einen Randbereich 20 der Membran 4, in dem die Anbindung der Membran 4 an das Gehäuse 2 realisiert ist und der im folgenden auch als Verbindungszone 20 bezeichnet wird.Figures 12 to 14 show in an enlarged view an edge region 20 of the membrane 4, in which the connection the membrane 4 is realized on the housing 2 and the hereinafter also referred to as the connection zone 20.

Entsprechend Fig. 12 können die Membran 4 und das Gehäuse 2 aus dem selben Material bestehen, außerdem können Membran 4 und Gehäuse 2 die selbe Wanddicke aufweisen. Die schallabsorbierende Schwingungseigenschaft wird hierbei durch die besondere Verbindung der Membran 4 mit dem Gehäuse 2 realisiert, die in der Verbindungszone 20 eine reduzierte Wandstärke aufweist. Durch die reduzierte Wandstärke wird diese Verbindungszone 20 biegeweicher als die daran angrenzenden Bereiche des Gehäuses 2 und der Membran 4, dementsprechend kann die Membran 4 Schwingungen relativ zum Gehäuse 2 ausführen.12, the membrane 4 and the housing 2 are made of the same material, and membrane 4 and housing 2 have the same wall thickness. The sound absorbing Vibration property is determined by the realized special connection of the membrane 4 with the housing 2, that in the connecting zone 20 a reduced wall thickness having. This is due to the reduced wall thickness Connection zone 20 more flexible than those adjacent to it Areas of the housing 2 and the membrane 4, accordingly the membrane 4 can execute vibrations relative to the housing 2.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist die Verbindungszone 20 nach Art eines Faltenbalgs geformt, wodurch sich eine besonders große Elastizität und Schwingungsfähigkeit für die Membran 4 einstellen kann. Auch bei der Variante gemäß Fig. 13 bestehen Membran 4 und Gehäuse 2 aus dem selben Material.13 is the connection zone 20 shaped like a bellows, resulting in a especially great elasticity and vibration ability for the Can adjust membrane 4. Also in the variant according to FIG. 13 membrane 4 and housing 2 are made of the same material.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 sind für die Membran 4 und das Gehäuse 2 unterschiedliche Materialien vorgesehen, die sich insbesondere durch ihre Elastizität voneinander unterscheiden. Die Anbindung der Membran 4 an das Gehäuse 2 erfolgt dabei im Rahmen des Herstellungsprozesses, der durch ein Spritzgußverfahren gebildet wird. Dabei wird die Membran 4 an das Gehäuse 2 angespritzt, wodurch sich in der Verbindungszone eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Material des Gehäuses 2 und dem Material der Membran 4 ausbildet. Die dabei verwendeten Materialien, vorzugsweise Kunststoffe, sind dementsprechend kompatibel ausgewählt.14 are 4 for the membrane and the housing provided 2 different materials, which differ from each other in particular by their elasticity. The connection of the membrane 4 to the housing 2 takes place as part of the manufacturing process, which is carried out by an injection molding process is formed. The membrane 4 molded onto the housing 2, which is in the connection zone a material connection between the material of the housing 2 and the material of the membrane 4 forms. The materials used, preferably plastics, have been selected to be compatible.

Um eine elastische Anbindung zwischen Membran 4 und Gehäuse 2 zu erzielen, kann die Verbindungszone 20 auch mit Unterbrechungen, z.B. mit Durchbrüchen und Öffnungen, versehen sein.For an elastic connection between membrane 4 and housing 2, the connection zone 20 can also with interruptions, e.g. with openings and openings his.

Entsprechend Fig. 15 trennt die Membran 4 bei einer besonderen Ausführungsform innerhalb des Gehäuses 2 wiederum einen Hohlraum 11 ab, der im Unterschied zu dem, den Filtereinsatz 3 enthaltenden Gehäuseabschnitt nicht von der Ansaugluft durchströmt ist. In dem, diesen Hohlraum 11 umhüllenden Wandabschnitt 13 des Gehäuses 2 ist eine Öffnung 21 ausgebildet, über die der Hohlraum 11 mit einem Schallübertragungsrohr 22 kommuniziert. Dieses Schallübertragungsrohr 22 besitzt ein nach Art eines Schalltrichters ausgebildetes offenes Ende 23. Dieses "Schalltrichterende" 23 kann beispielsweise in einem Motorraum frontal vor einer Spritzwand positioniert sein, die den Motorraum von einem Fahrzeuginnenraüm trennt. Ebenso kann das offene Ende 23 direkt in den Fahrzeuginnenraum hereingeführt sein. Mit Hilfe der Membran 4 können bestimmte Frequenzen aus dem Luftansaugtrakt ausgekoppelt werden, wodurch gezielt ein gewünschter Sound generierbar ist, der über das Schallübertragungsrohr 22 dem Fahrzeuginnenraum zuführbar ist.15 separates the membrane 4 in a special one Embodiment within the housing 2 in turn Cavity 11 from which, unlike that, the filter insert 3 containing housing section not from the intake air is flowed through. In the, enveloping this cavity 11 Wall section 13 of the housing 2, an opening 21 is formed, through which the cavity 11 with a sound transmission tube 22 communicates. This sound transmission tube 22 has an open designed like a bell End 23. This "horn end" 23 can for example in an engine compartment in front of a bulkhead be positioned, the engine compartment of a vehicle interior separates. Likewise, the open end 23 can directly into the Be introduced inside the vehicle. With the help of the membrane 4 certain frequencies can be extracted from the air intake tract become, whereby a desired sound can be generated is that over the sound transmission tube 22 Vehicle interior can be fed.

Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform ist die Membran im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen schräg im Gehäuse 2 angeordnet. Diese schräge Einbaulage ermöglicht im vorliegenden Fall die Integration einer relativ großen Membran 4, die sich insbesondere zur Beeinflussung tieferer Frequenzen oder Frequenzanteile besser eignet, als Membranen 4 mit einer kleineren Ausdehnung. In the embodiment shown in Fig. 15, the membrane is in contrast to the previous embodiments arranged obliquely in the housing 2. This inclined installation position enables in the present case the integration of a relative large membrane 4, which is particularly influencing lower frequencies or frequency components is better than Membranes 4 with a smaller dimension.

Bei sämtlichen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Membran 4 auf bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzbänder abgestimmt werden. Dazu kann die Membran 4 beispielsweise zwei oder mehr Zonen aufweisen, die sich hinsichtlich ihrer Steifigkeit und/oder hinsichtlich ihrer Masse voneinander unterscheiden. Unterschiedliche Steifigkeiten bzw. Massen können beispielsweise bei der Herstellung der Membran 4 durch eine unterschiedliche Dickenverteilung realisiert werden. Eine unterschiedliche Massenverteilung läßt sich beispielsweise durch eine Belegung der Membranzonen mit Masseelementen realisieren; beispielsweise werden in den jeweiligen Zonen Masseelemente auf der Membran 4 appliziert, zum Beispiel durch Ankleben, Anspritzen oder dergleichen.In all of the exemplary embodiments described here the membrane 4 to certain frequencies or frequency bands be coordinated. For this purpose, the membrane 4 can, for example have two or more zones that differ in terms of their Stiffness and / or in terms of their mass from each other differ. Different stiffnesses and masses can, for example, in the manufacture of membrane 4 can be realized by a different thickness distribution. A different mass distribution can be, for example by covering the membrane zones with mass elements implement; for example, in the respective Zones mass elements applied to the membrane 4 to Example by gluing, spraying or the like.

In Fig. 15 wird beispielhaft eine Massebelegung der Membran 4 schematisch dadurch erreicht, daß an der Membran 4 mehrere, insbesondere unterschiedliche, Masseelemente 24, zum Beispiel aus Kunststoff, angebracht sind.15 shows an example of a mass assignment of the membrane 4 achieved schematically in that several, in particular different mass elements 24 for Example of plastic, are attached.

Claims

A filter, in particular for filtering the intake air of an internal combustion engine, having a housing (2) which has a filter insert (3) and a membrane (4) which is designed so that it is excited to vibration by sound in the housing (2), which thus has a sound absorbing effect for.this sound, whereby the membrane (4) and a part (2b; 2c) of the housing (2) are designed as a one-piece component,
wherein the membrane (4) is arranged in the interior (8) of the housing (2).
The filter according to Claim 1,
characterized in that
a component is an injection molded component.
The filter according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the membrane (4) and the housing (2b; 2c) are made of the same material.
The filter according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the membrane (4) and the housing part (2b; 2c) are made of different materials.
The filter according to one of Claims 2 through 4,
characterized in that
the injection molded component is produced by a two-step injection molding process, whereby in a first step the housing part (2b; 2c) is injection molded, and in a second step the membrane (4) is integrally molded onto the housing part (2b; 2c).
The filter according to one of Claims 1 through 5,
characterized in that
an open-pore foam (17) is integrally molded onto the housing (2) in the interior (8) of the housing (2), its surface (18) being exposed to the interior (8) of the housing and being provided with a skin, thus forming an essentially closed skin on the foam (17), whereby the membrane (4) is formed from the skin of the foam (17).
The filter according to one of Claims 1 through 6,
characterized in that
the housing (2) is essentially closed.
The filter according to one of Claims 1 through 7,
characterized in that
the membrane (4) has a lower rigidity than the housing (2) in at least one connecting zone (20) which is joined to the housing part (2b; 2c).
The filter according to one of Claims 1 through 8,
characterized in that
the membrane (4) separates a cavity (11) in the housing (2).
The filter according to Claim 9,
characterized in that
a sound absorbing material (12), in particular foam or glass wool, is accommodated in the cavity (11).
The filter according to Claim 10,
characterized in that
the cavity (11) is filled with the sound absorbent material (12) so that the membrane (4) is supported on this material (12).
The filter according to one of Claims 9 through 11,
characterized in that
the housing (2) has at least one opening (14) in a wall section (13) assigned to the cavity (11), so that the cavity (11) communicates with the environment (7) of the housing (2) through this opening.
The filter according to one of Claims 9 through 12,
characterized in that
the housing (2) has an opening (21) in a wall section (13) assigned to the cavity (11) said opening communicating with a sound transmitting to tube (22).
The filter according to one of Claims 1 through 13,
characterized in that
the membrane (4) has at least two zones which differ from another with regard to rigidity and/or mass.