JP2014514502A - 音を減衰させる装置およびかかる装置を含む自動車 - Google Patents

Abstract

１台以上の音生成機器の周りに設けるケーシング（１１）と、空気をケーシングから流出させるための音減衰板（２０）とを含む、音を減衰させる装置である。
音減衰板は、ケーシングの内側に面する第１の壁（２１）と前記第１の壁に沿いかつ或る間隔を置いて伸びる第２の壁（２２）の間に位置する通気空間（２３）を含む。第１の壁は前記通気空間内に空気を流入させるための複数の開口（２４）を備える。拡散手段（２５）は各開口の真向かいに第２の壁上に位置し、この開口を通って第２の壁に向かって流れる空気を偏向させるので、この空気流は前記通気空間内の種々の異なる方向に進む。前記通気空間の内面の少なくとも一部は音吸収材料（２９）で覆う。空気は通気空間から流出し、音減衰板の出口開口（３１）を通って周囲に出る。

Description

本発明は、1台以上の音生成機器が生成する音を減衰させるための請求項１の前文に係る装置と、かかる装置を含む自動車とに関する。

例えば、トラックやバスなどの自動車からの騒音は大きな社会問題である。自動車の内燃エンジンからの騒音を減らすための比較的容易で費用対効果の高い方法は、ケーシングによりエンジンを周囲から遮蔽して、エンジンが生成する雑音を抑えることである。他の音生成機器（例えば、エンジン駆動のコンプレッサおよび／またはエンジンに接続するギヤボックス）は、エンジンと共に、かかるケーシング内に納めてよい。音の減衰効果を最大にするにはケーシングをできるだけ密閉する必要がある。しかし、エンジンを冷却するのに必要な空気を供給するためにケーシングで囲んだエンジン空間に空気を通す必要があるので、ケーシングは周囲の空気がケーシングに流入および流出するための入口および出口を備える必要がある。

ケーシングの出口から空気が流出するときの耐えられない音を防ぐには、ケーシングの出口付近に位置して、音は捉えるが空気は通すように構成したラビリンスに空気を導くとよい。かかる従来構造のラビリンスの欠点は、強い背圧が発生するためにケーシングを通る空気の循環が妨げられることである。

（本発明の目的）
本発明目的は、１台以上の音生成機器からの雑音を抑え、同時に通気を良くするのに適した装置を提案することである。

本発明では、請求項１に定義した機能を有する装置により、前記の目的を達成する。
本発明に係る装置は、
・１台以上の音生成機器の周りに設けて前記機器を周囲から遮蔽することによりその音を減衰させるためのケーシングであって、ケーシング内に空気を流入させるための入口を有するケーシングと、
・ケーシング内に位置する音減衰板であって、これを通って空気をケーシングから流出させる音減衰板と、
を含む。

音減衰板は、ケーシングの内側に面する第１の壁と、第１の壁に沿いかつ或る間隔を置いて伸びる第２の壁とを含み、２つの壁の間に通気空間を形成する。第１の壁は壁の間の前記通気空間内に空気を流入させるための複数の開口を備え、また拡散手段が各開口の真向かいに第２の壁上に位置する。各拡散手段は、第２の壁から第１の壁内の各開口に向かって突起して、その開口を通って第２の壁に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を前記通気空間内の種々の異なる方向に導く。前記通気空間の内面の少なくとも一部は音吸収材料で覆う。音減衰板は更に前記通気空間に接続する少なくとも１つの出口開口を有し、これを通って空気を通気空間から周囲に流出させる。

その第１の壁内の開口とその第１および第２の壁の間の間隔の寸法を適切に定めることにより、音減衰板を容易に調整してケーシングを通して望ましい量の空気流を与え、板により生じる背圧を適当なレベルに制限することができる。種々の拡散手段は第１の壁内の開口を通って２つの壁の間の空間内に進む空気流を偏向させて、壁の間の通気空間内の種々の異なる方向に導く。拡散手段によりこの偏向を与えると空気流が第２の壁に直進するのを妨げるので、空気が第１の壁内の開口を通って2つの壁の間の空間内を貫流するときに起こる背圧は減少する。

通気空間内では空気流は２つの壁の間の大きな面全体に分散し、第１の壁内の開口を通って通気空間内を進む音波の音響エネルギーは通気空間の1つ以上の内面上に位置する音吸収材料で吸収する。これにより雑音を遮断して、ケーシングから周囲に出るのを防ぐ。空気が第１の壁内の複数の開口を通って通気空間内に流入して拡散手段により種々の異なる方向に偏向すると、空気は通気空間内で多くの異なる方向に流れて種々の空気流が互いに衝突するので通気空間内で乱気流を生成し、音吸収材料が前記音波の音響エネルギーを吸収するのが容易になる。

本発明の或る実施の形態では、通気空間に面する第２の壁の側面は、前記拡散手段で覆われるこの側面の領域を除いて平面である。これは、各拡散手段が第２の壁の一般には平らな側面の上の突起物の形をとることを意味する。第２の壁が平面なので通気空間を通る空気は流れやすくなり、音減衰板により生じる背圧を制限するのに役立つ。

本発明の別の実施の形態では、通気空間に面する第１の壁の側面は平面である。第１の壁が平面なので通気空間を通る空気は流れやすくなり、音減衰板により生じる背圧を制限するのに役立つ。
本発明に係る装置の他の利点は従属請求項および以下の説明により示す。
本発明はまた、請求項１５に定義する機能を有する自動車に関係する。

本発明について、添付の図面に関する実施の形態の例に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明の或る実施の形態に係る、内燃エンジンおよびギアボックスを装置のケーシング内に納めた装置の略縦断面図である。 それ自体が図１に係る装置の部分を形成する音減衰板の部分の略縦断面図である。 図１に係る音減衰板の部分の略部分断面斜視図である。 図１に係る音減衰板の部分を形成する拡散手段の略斜視図である。 別の構成に係る音減衰板の部分の略縦断面図である。 更に別の構成に係る音減衰板の部分の略縦断面図である。

図１は本発明の或る実施の形態に係る、音を減衰させるための装置１０を示す。装置１０は、１台以上の音生成機器の周りに設けて周囲から遮蔽することにより動作中に生成される音を減衰させるためのケーシング１１を含む。図の例ででは、自動車の内燃エンジン１およびギアボックス２をケーシング１１内に納める。ケーシングは入口１２を有し、エンジン１およびギアボックス２を冷却するための空気をケーシング内に流入させる。図の例では、エンジンで駆動するファン３をケーシング入口開口１２に近接して設け、入口開口を通って周囲からケーシング内に強制気流を生成する。ケーシングの内壁面は好ましくは音吸収材料１５、例えば、ガラス繊維、発泡プラスチック、綿、または他の織物、または音吸収特性を持つ他の適当な材料、で覆う。

装置１０は更に音減衰板２０を含む。これはケーシング１１内に位置し、これを通って空気をケーシングから流出させる。図の例では、ケーシング入口開口１２は車の通常の移動の方向に向いたケーシング端壁１３内に位置する。他方、音減衰板２０は車の通常の移動に対して後方に向いたケーシング端壁内に位置し、またはケーシング端壁を形成する。

音減衰板２０は、ケーシングの内側に面する第１の壁２１と、第一の壁に沿いかつ或る間隔を置いて伸びる第２の壁２２とを含み、２つの壁の間に通気空間２３を形成する。図１−３に示す実施の形態では、第２の壁２２は第１の壁２１の真向かいに位置する。第１の壁はケーシングの内部空間１４から壁２１、２２の間の通気空間２３に空気を流入させるための複数の開口２４を備える。かかる開口２４は第１の壁２１全体に広がり、好ましくは直径５−２０ｃｍの円形または実質的に円形である。しかし開口は別の形状を有してよく、例えば、楕円形、正方形、長方形でよい。

拡散手段２５は各開口２４の真向かいに第２の壁２２上に位置する。各拡散手段２５は、第２の壁２２から第１の壁２１内の各開口２４に向かって突起し、各開口２４を通ってケーシングの内部空間１４から第２の壁に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を壁２１、２２の間の通気空間２３内の種々の異なる方向に導く。通気空間２３は第１の壁２１内の各開口２４の周りに全ての方向に開かれているので、通気空間２３内の空気流は壁２１、２２に平行に全ての方向に自由に流れる。

各拡散手段２５は第２の壁から第１の壁２１に向かって細くなり、第１の壁２１内の各開口２４に関して好ましくは中心に位置する。図示の実施の形態では、各拡散手段２５は第１の壁２１内の各開口２４の方を指す先端２６を有し、これはその開口の中心線２７の先に位置する。図示の実施の形態では、拡散手段２５は回転対称でもある。

図１および２に示すように、各拡散手段２５の側面２８は拡散手段の縦断面図で見て好ましくは凹面である。したがって、拡散手段２５は前記空気流に穏やかな偏向を与える。しかし、各拡散手段の側面２８は拡散手段の縦断面図で見てまっすぐでも曲がっていてもよい。後者の場合は、拡散手段２５は、例えば、円錐または角錐でよい。

通気空間２３に面する第１および／または第２の壁２１、２２の側面は少なくとも部分的に音吸収材料２９で覆う（例えば、ガラス繊維、発泡プラスチック、綿、または他の織物、または音吸収特性を持つ他の適当な材料の形の）。図示の実施の形態では、通気空間２３に面する第２の壁の側面は音吸収材料２９で覆うが、第１の壁２１の、ケーシングの内部空間１４に面する側面は音吸収材料３０で覆う。好ましくは、拡散手段２５の１つ以上（好ましくは全て）を音吸収材料２９で覆う。

図１−３に示す実施の形態では、通気空間２３に面する第１の壁２１の側面は平面である。通気空間２３に面する第２の壁２２の側面も、拡散手段２５で覆われている側面の領域を除いて平面である。各拡散手段２５は第２の壁２２の一般には平らな側面上の突起物である。第２の壁２２の平らな部分は第１の壁２１と好ましくは平行に伸びる。

音減衰板２０は、通気空間２３に接続してこれを通って空気を通気空間２３から周囲に流出させるための少なくとも１つの出口開口３１を含む。各出口開口３１は、第１の壁２１と第２の壁２の間に伸びる音減衰板２０の好ましくは側端３２内に位置する。音減衰板２０は好ましくはその２つ以上の側端の中に位置する２つ以上のかかる出口開口３１を含む。出口開口３１の総断面積は好ましくは第１の壁２１内の開口２４の総断面積より大きいかまたは等しい。

図５および６に示すように、装置１０の部分を形成する音減衰板２０は、上に述べた第１および第２の壁２１、２２に加えて１つ以上の更なる壁を含んでよい。

図５は音減衰板２０の別の構成を示す。これは、
・ケーシングの内側に面する第１の壁２１と、
・第２の壁２２であって、第１の壁２１に沿いかつ或る間隔を置いて伸び、第１の壁２１と第２の壁２２の間に通気空間２３を形成する、第２の壁２２と、
・第３の壁３３であって、第２の壁２２に沿いかつ或る間隔を置いて伸び、第２の壁２２と第３の壁３３の間に通気空間３４を形成する、第３の壁３３と、
を含む。

図５に示す音減衰板の第１の壁２１は、図１−３の音減衰板の第１の壁２１と同じ方法で構成する。拡散手段２５は第１の壁２１内の各開口２４の真向かいに第２の壁２２上に位置する。各拡散手段２５は、第２の壁２２から第１の壁２１内の各開口２４に向かって突起し、この開口２４を通ってケーシングの内部空間１４から第２の壁に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を第１および第２の壁２１、２２の間の通気空間２３内の種々の異なる方向に導く。通気空間２３は第１の壁内の各開口２４の周りに全ての方向に開かれているので、通気空間２３内の空気流は第１および第２の壁２１、２２に平行に全ての方向に自由に流れる。

この場合は第２の壁２２は、第１および第２の壁２１、２２の間の通気空間２３から第２および第３の壁２２、３３の間の通気空間３４内に空気を流入させるための複数の開口３５を備える。かかる開口３５は第１の壁２１内の開口２４に関するオフセットであり、好ましくは直径５−２０ｃｍの円形または実質的に円形である。しかし開口３５は別の形状を有してよく、例えば、楕円形、正方形、または長方形でよい。

拡散手段３６は第２の壁２２内の各開口３５の真向かいに第３の壁３３上に位置する。各拡散手段３６は、第３の壁３３から第２の壁２２内の各開口３５に向かって突起し、この開口３５を通って第１および第２の壁２１、２２の間の通気空間２３から第３の壁３３に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を第２および第３の壁２２、２３の間の通気空間３４内の種々の異なる方向に導く。通気空間３４は第２の壁２２内の各開口３５の周りに全ての方向に開かれているので、この通気空間３４内の空気流は第２および第３の壁２２、３３に平行に全ての方向に自由に流れる。

図５に示す音減衰板では、通気空間２３に面する第２の壁２２の側面と通気空間３４に面する第３の壁３３の側面は音吸収材料２９で覆う。拡散手段２５、３６も同様に音吸収材料２９で覆う。第２および第３の壁２２、３３の平らな部分は第１の壁２１に好ましくは平行に伸びる。

図６は音減衰板２０の別の構成を示す。これは、
・ケーシングの内側に面する第１の壁２１と、
・第２の壁２２であって、第１の壁２１に沿いかつ或る間隔を置いて伸び、第１の壁２１と第２の壁２２の間に通気空間２３を形成する、第２の壁２２と、
・第３の壁３７であって、第１および第２の壁２１、２２の間に或る或る間隔を置いて伸び、前記通気空間２３を、第２の壁２２と第３の壁３７の間の第１の部分２３ａと、第３の壁３７と第１の壁２１の間の第２の部分２３ｂとに分割する、第３の壁３７と、
を含む。

図５に示す音減衰板の第１および第２の壁２１、２２は図１−３の音減衰板の第１および第２の壁２１、２２と同じ方法で構成する。対応する開口３８が第１の壁２１内の各開口２４の真向かいに第３の壁３７内に位置する。したがって、第３の壁３７内の各開口３８は第１の壁２１内の対応する開口２４と並ぶ。各拡散手段２５は、第３の壁３７内の各開口３８を通して第１の壁２１内の各開口２４に向かって伸び、第１の壁内のこの開口を通ってケーシングの内部空間１４から第２の壁に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を第１および第２の壁２１、２２の間の通気空間２３の第１および第２の部分２３ａ、２３ｂ内の種々の異なる方向に導く。

通気空間２３の第１の部分２３ａは第３の壁３７内の各開口３８の周りに全ての方向に開かれているので、通気空間のこの部分２３ａ内の空気流は第２および第３の壁２２、３７に平行に全ての方向に自由に流れる。通気空間２３の第２の部分２３ｂは第１の壁２１内の各開口２４の周りに全ての方向に開かれているので、通気空間のこの部分２３ｂ内の空気流は第１および第３の壁２１、３７に平行に全ての方向に自由に流れる。

図６に示す音減衰板では、通気空間２３の第１の部分２３ａに面する第２の壁２２の側面と通気空間２３の第２の部分２３ｂに面する第３の壁３７の側面は音吸収材料２９で覆う。拡散手段２５も音吸収材料２９で覆う。第２および第３の壁２２、３７の平らな部分は第１の壁２１に好ましくは平行に伸びる。
図５および６に示す音減衰板の拡散手段２５、３６は、図１−３の音減衰板の上述の拡散手段２５と同様に構成してよい。
本発明に係る装置１０は、特に、例えば、バス、トラクタ、またはトラックなどの大型車用である。

本発明は決して上に述べた実施の形態に限定されるものではない。なぜなら、添付の請求項に定義されている本発明の基本的概念から逸れずに、修正の可能性が大きいことが当業者に明らかだからである。

Claims (15)

1. 音を減衰させる装置であって、
   ・１台以上の音生成機器の周りに設けて前記機器を周囲から遮蔽することによりその音を減衰させるためのケーシング（１１）であって、ケーシング（１１）内に空気を流入させるための入口（１２）を有するケーシング（１１）と、
   ・ケーシング（１１）内に位置する音減衰板（２０）であって、これを通って空気をケーシング（１１）から流出させる音減衰板（２０）と、
   を含み、その特徴は、
   ・音減衰板（２０）は、前記ケーシングの内側に面する第１の壁（２１）と、第１の壁（２１）に沿いかつ或る間隔を置いて伸びる第２の壁（２２）とを含み、第１の壁（２１）と第２の壁（２２）の間に通気空間（２３）を形成することと、
   ・前記第１の壁は壁（２１、２２）の間の前記通気空間（２３）内に空気を流入させるための複数の開口（２４）を備えることと、
   ・拡散手段（２５）は各開口（２４）の真向かいに第２の壁（２２）上に位置し、第２の壁（２２）から第１の壁（２１）内の各開口（２４）に向かって突起し、その開口（２４）を通って第２の壁（２２）に向かって流れる空気を偏向させるように配置して、この空気流を前記通気空間（２３）内の種々の異なる方向に進めることと、
   ・前記通気空間（２３）の内面の少なくとも一部を音吸収材料（２９）で覆うことと、
   ・音減衰板（２０）は前記通気空間（２３）に接続する少なくとも１つの出口開口（３１）を有し、これを通って空気を通気空間（２３）から周囲に流出させる
   ことと、
   である、音を減衰させる装置。
2. 通気空間（２３）に面する第１および／または第２の壁（２１、２２）の側面は少なくとも部分的に音吸収材料（２９）で覆うことを特徴とする、請求項１記載の音を減衰させる装置。
3. 通気空間（２３）に面する第２の壁（２２）の側面は前記拡散手段（２５）で覆う側面の領域を除いて平面であり、各拡散手段は第２の壁の一般には平らな側面の上の突起物であることを特徴とする、請求項１または２記載の音を減衰させる装置。
4. 通気空間（２３）に面する第１の壁（２１）の側面は平面であることを特徴とする、請求項１−３のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
5. 各拡散手段（２５）は第２の壁（２２）から第１の壁（２１）に向かって細くなることを特徴とする、請求項１−４のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
6. 各拡散手段（２５）の側面（２８）は前記拡散手段の縦断面図で見て凹面であることを特徴とする、請求項５項記載の音を減衰させる装置。
7. 各拡散手段（２５）は円錐または角錐であることを特徴とする、請求項５項記載の音を減衰させる装置。
8. 各拡散手段（２５）は回転対称であることを特徴とする、請求項５−７のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
9. 各拡散手段（２５）は第１の壁（２１）内の各開口（２４）に関して中心に位置することを特徴とする、請求項１−８のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
10. 各拡散手段（２５）は第１の壁（２１）内の各開口（２４）の方を指す先端
    （２６）を有することを特徴とする、請求項１−９のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
11. 拡散手段（２５）の１つ以上（好ましくは全て）は音吸収材料（２９）で覆うことを特徴とする、請求項１−１０のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
12. 各出口開口（３１）は、第１の壁（２１）と第２の壁（２２）の間に伸びる音減衰板（２０）の側端（３２）内に位置することを特徴とする、請求項１−１１のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
13. 音減衰板（２０）は、前記通気空間（２３）に接続してこれを通って空気を通気空間（２３）から周囲に流出させるための２つ以上の出口開口（３１）を含み、かかる出口開口（３１）の第１は、第１の壁（２１）と第２の壁（２２）の間に伸びる音減衰板（２０）の第１の側端内に位置し、かかる出口開口（３１）の第２は、第１の壁（２１）と第２の壁（２２）の間に伸びる音減衰板（２０）の第２の側端内に位置することを特徴とする、請求項１−１２のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
14. 第１の壁（２１）内の前記開口（２４）は直径５−２０ｃｍの実質的に円形であることを特徴とする、請求項１−１３のいずれか一項記載の音を減衰させる装置。
15. 内燃エンジン（１）を備える自動車であって、前記自動車は請求項１−１４のいずれか一項記載の装置（１０）を含み、エンジン（１）は前記装置のケーシング（１１）内に納められ、冷却空気はケーシング入口（１２）を通ってケーシングに流入し、ケーシング内に位置する音減衰板（２０）を通ってケーシングから流出することを特徴とする自動車。

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