JP2001524635A - 分岐共鳴器を備えた消音器 - Google Patents

分岐共鳴器を備えた消音器

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JP2001524635A JP2000522357A JP2000522357A JP2001524635A JP 2001524635 A JP2001524635 A JP 2001524635A JP 2000522357 A JP2000522357 A JP 2000522357A JP 2000522357 A JP2000522357 A JP 2000522357A JP 2001524635 A JP2001524635 A JP 2001524635A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、分岐共鳴器を備えた消音器に関する。前記分岐共鳴器（１０）は、規定された領域に設けられた音響誘導通路（１）を取り囲むアウタケーシング体積を有している。前記音響誘導通路（１）は、開口（６）を介して分岐共鳴器（１０）に接続されている。音響誘導通路（１）の開口は、有利には成形部材（５）に設けられたパイプエレメント（６）から成っており、音響誘導通路（１）から分岐共鳴器（１０）のケーシング体積内に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の分岐共鳴器を備えた消音器に関
する。
【０００２】 刊行物“Ansauggeraeuschdaempfung an Nutzfahrzeugen”, Lothar Bending,
ATZ, 4.4.78 に基づき、内燃機関の吸込み通路内の消音器において、特定の長手
方向部材がアウタケーシングによって包囲されているということは既に公知であ
る。このケーシング被覆領域では、吸込み通路は部分的に穿孔されており、これ
により、吸込み通路とアウタケーシングとの間に形成された体積が音響的に結合
される。
【０００３】 課題 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の消音器を改良して、消音器の減衰特性を
音響周波数に関連して簡単に算出して影響を及ぼすことのできる消音器を提供す
ることである。
【０００４】 発明の利点 本発明による消音器は、有利には上位概念に記載の形式から出発して、前記課
題を請求項１の特徴部に記載の構成によって解決するために適している。吸込み
通路内の音響的に有効な開口がパイプエレメントから成っており、これらのパイ
プエレメントが吸込み通路から分岐共鳴器のケーシング体積内に延びていること
に基づき、前記パイプエレメントを適切に設計して配置することによって減衰特
性にポジティブに影響を及ぼすことができる。
【０００５】 吸込み通路内の開口としての可変のパイプエレメントは、特に、これらのパイ
プエレメントによって分岐共鳴器（分路内のヘルムホルツ共振器とも呼ばれる）
が減衰の目的のために比較的低い周波数にも簡単に同調され得ることにより有利
である。
【０００６】 分岐共鳴器の体積は、吸込み通路とアウタケーシングとの間の環状室によって
規定されており、パイプエレメントによる音響ネックの構成は優先的な位置を占
めている。この場合、パイプエレメントの数及び位置、並びにパイプエレメント
の長さ及び直径は、有利にはパイプエレメントの音響的な減衰効果が規定された
周波数域で得られるように選択されている。
【０００７】 共鳴周波数の両側の、減衰損失を伴う「落込み周波数（Einbruchfrequenzen) 」をも有利に利用するためには、パイプエレメントの位置を、長手方向で分岐共
鳴器の中心に比べて、生じる減衰損失が消音器を包囲する別の構成部材との協働
に基づきこの減衰損失が障害とはならない周波数域に移されているように、シフ
トすることができる。このことは、有利にはやはり減衰効果をもたらすことがで
きる。
【０００８】 特に有利な構成では、音響誘導通路は内燃機関の吸込み空気用の吸込み通路で
あり、減衰されるべき音響放出量は、特にディーゼルエンジンの個々のシリンダ
の吸込み衝撃によって生ぜしめられる。
【０００９】 本発明による消音器は、有利には音響誘導通路内のパイプエレメントを有する
領域が射出成形部材として吸込み通路の２つの端部間で接合可能であり、分岐共
鳴器をとり囲むケーシング体積が各１つの半ケーシング部材によって通路の各端
部に付与されており、両半ケーシング部材が前記射出成形部材を封入して固定的
に接合可能であることに基づき製作することができる。
【００１０】 パイプエレメントの単純な構成の可能性を得るためには、パイプエレメントを
別個に製作して、射出成形部材の製作時に個別に接合して外装射出成形してもよ
い。
【００１１】 実施例の説明 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】 図１には、内燃機関（詳説せず）の吸込み空気２を供給するために役立つ吸込
み通路１が音響通路として示されている。この吸込み通路１は、各端部３，４に
おいて中断されており、射出成形部材５を封入している。この射出成形部材５に
は、パイプエレメント６が音響誘導開口として設けられている。射出成形部材５
は、ケーシング部材７，８によって取り囲まれている。これらのケーシング部材
７，８は、それぞれ吸込み通路の端部３，４に不動に取り付けられており且つシ
ーム位置９において互いに密に結合されている。パイプエレメント６が配置され
ている領域の中心は、ケーシング部材７，８の内部中心には位置していない。こ
の場合、励起側からの距離として寸法ａが基準量として示されている。
【００１３】 ケーシング部材７，８と、射出成形部材５と、吸込み通路１の接続領域との間
のケーシング体積は、脈動する吸込み空気の音響振動のために分岐共鳴器１０を
形成している。
【００１４】 以下に、本発明による消音器の機能形式を、射出成形部材５の断面図が示され
た図２及び音響振動の減衰線図が示された図３に基づき説明する。
【００１５】 図１から明らかな配置形式の減衰特性は、パイプエレメント６の数、位置及び
寸法によって影響され得る。これに基づく消音器の共鳴周波数ｆresの計算式は ： ｆres＝３４０／２π√Ａ／ＬＶ である。この場合、Ａはパイプエレメント６の音響的に有効な面積の合計、Ｌは
パイプエレメント６の長さ、Ｖは分岐共鳴器１０のケーシング体積である。
【００１６】 従って、ケーシング体積Ｖの拡大に加えて付加的に、パイプエレメント６の長
さＬがより長くなることにより、共鳴周波数ｆresの低下が生ぜしめられてよい 。このことは、内燃機関での使用に関して有利である。なぜならば、分岐共鳴器
１０は特にその共鳴域において減衰に寄与し、吸込み通路内の高い音響エネルギ
が比較的低い周波数で生じるからである。
【００１７】 パイプエレメント６、延いては開口の数に基づき、全開口面積の合計、延いて
は音響的に有効な面積Ａが得られる。個々のパイプエレメント６の長さＬに基づ
き、音響的に有効な長さの合計が規定される。従って、所与のケーシング体積Ｖ
及びパイプエレメント６の不変の直径Ｄにおいて、並びに適当に選択されたパイ
プエレメント６の長さＬを以て、消音器のための最適な減衰範囲を調整すること
ができる。
【００１８】 図３に示した線図には、パイプエレメント６を備えた装置の種々異なる構成が
例示されている。この場合、消音効果（ｄＢ）が、周波数ｆにわたって描かれて
いる。曲線１１は１列のパイプエレメント６を備えた装置に関する減衰経過、曲
線１２は２列のパイプエレメント６を備えた装置に関する減衰経過、曲線３は６
列のパイプエレメント６を備えた装置に関する減衰経過を示している。これによ
り、パイプエレメント６の列数の増加に伴って、減衰範囲が上で述べた式に相応
して列数にほぼ正比例してより高い周波数に移動し且つこの場合、より広範にな
るということが明らかである。
【００１９】 図３の線図にも示したように、この装置では減衰が得られるだけでなく、減衰
損失も生じる。この減衰損失が生じる「落込み周波数」fA，ｆBの位置は、吸込 み通路１内，延いては分岐共鳴器１０内のパイプエレメント６が位置する領域の
幅及び位置によって影響され得る。
【００２０】 この場合、特に図１から明らかな寸法ａとパイプエレメント６の数ｚとは、不
都合な減衰損失が、該損失がそれほど障害とならない周波数域へシフトされるよ
うに変化されてよい。例えばパイプエレメント６の列数ｚ又は直径Ｄが増大され
ると、これにより拡大される音響的に有効な面積Ａに基づき共鳴周波数ｆresは 大きくなる。但し、パイプエレメント６の領域の位置を分岐共鳴器１０の中心位
置から変化させると、共鳴周波数ｆresに対しては考慮されるべき影響は及ぼさ ないが、落込み周波数fA，ｆBの位置に対しては考慮されるべき影響を及ぼす。 この場合重要なのは、吸込み通路１内で励起側に対して相対的にパイプエレメン
ト６の領域の位置を決める寸法ａである。
【００２１】 上で説明した形式の本発明による分岐共鳴器を備えた装置は、多数の別の構成
部材を有し且つこれらの構成部材が相互に影響し合う吸込みシステムにおいて使
用される。このように複合的なシステムでは、分岐共鳴器１０は減衰損失を伴う
特定の周波数位置でも、音響増大の代わりに驚くべき所望の減衰効果を有してい
る。この効果が本発明による実施例のように算出可能であり、これにより影響を
及ぼすことができる場合は、これを有利に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 内燃機関の吸込み空気用の吸込み通路を、分岐共鳴器内のパイプエレメントと
一緒に断面して示した図である。
【図２】 パイプエレメントの領域の吸込み通路の詳細な断面図である。
【図３】 パイプエレメントの種々異なる配置形式における周波数に関連した減衰過程の
線図である。
【符号の説明】
１ 吸込み通路、 ２ 吸込み空気、 ３，４ 端部、 ５ 射出成形部材、 ６ パイプエレメント、 ７，８ ケーシング部材、 ９ シーム位置、 １
０ 分岐共鳴器、 １１，１２，１３ 曲線、 Ｄ 直径、 Ｌ 長さ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ フュッサー ドイツ連邦共和国 バート ヘレンアルプ シュールガッセ １ Ｆターム(参考） 3G004 AA01 CA01 CA06 DA09 FA08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分岐共鳴器を備えた消音器であって、分岐共鳴器（１０）が
    、音響誘導通路（１）を規定された領域で包囲するアウタケーシング体積によっ
    て形成されており、前記音響誘導通路（１）が、分岐共鳴器（１０）に開口（６
    ）を介して接続されている形式のものにおいて、 開口が、音響誘導通路（１）から分岐共鳴器（１０）のケーシング体積内に延
    びるパイプエレメント（６）から成っていることを特徴とする、分岐共鳴器を備
    えた消音器。
  2. 【請求項２】 パイプエレメント（６）の数及び位置、並びに該パイプエレ
    メントの長さ（Ｌ）及び直径（Ｄ）が、音響的な減衰効果が規定された周波数範
    囲で得られるように選択されている、請求項１記載の消音器。
  3. 【請求項３】 パイプエレメント（６）の位置が、長手方向で分岐共鳴器（
    １０）の中心と比べて、生じる減衰損失が消音器を包囲する構成部材との協働に
    おいてやはり減衰効果をもたらす周波数範囲に移されているように選択されてい
    る、請求項１又は２記載の消音器。
  4. 【請求項４】 音響誘導通路が、内燃機関の吸込み空気用の吸込み通路（１
    ）であり、減衰されるべき音響放出量が、特にディーゼルエンジンの個々のシリ
    ンダの吸込み衝撃によって生ぜしめられる、請求項１から３までのいずれか１項
    記載の消音器。
  5. 【請求項５】 音響誘導通路（１）内のパイプエレメント（６）を有する領
    域が、射出成形部材（５）として前記通路（１）の２つの端部間で接合可能であ
    り、分岐共鳴器（１０）を包囲するケーシング体積が、各１つの半ケーシング部
    材（７，８）によって前記通路（１）の各端部（３，４）に付与されており、２
    つの半ケーシング部材（７，８）が、前記射出成形部材（５）を封入して固定的
    に接合可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の消音器。
  6. 【請求項６】 パイプエレメント（６）が別個に製作されており、射出成形
    部材（５）の製作時に個別に接合されて外装射出成形される、請求項５記載の消
    音器。
JP2000522357A 1997-11-24 1998-11-14 分岐共鳴器を備えた消音器 Withdrawn JP2001524635A (ja)

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