JP2014515077A - 消音装置及びそのような消音装置を含んでなる自動車 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のピストン圧縮機に連結するための消音装置（１０）に関し、その装置は、
−ピストン圧縮機のサクションライン又は、空気出口に連結する入口（１２）、及び、ピストン圧縮機の空気入口又は、圧縮空気ラインに連結する出口（１３）を備えたハウジング（１１）、
−通気ダクト（２０）を経由して、空気が入口から、出口に流れるのを可能にするため、ハウジングを通って、入口から出口へ伸びている通気ダクト（２０）、
−ハウジング内に位置し、縦方向に湾曲していて、一端に、通気ダクトの壁に位置して、通気ダクトの断面積より大きい又は等しい断面積を有する入口開口部（３２）を有し、通気ダクトの他端（３３）が閉じられている、細長い共振器ダクト（３１）を含んでなる、４分の１波長共振器（３０）を含む。本発明は、そのような消音装置を備えた自動車にも関する。

Description

本発明は、自動車のピストン圧縮機に連結するための消音装置、及びそのような消音装置を含んでなる自動車に関する。

空圧作動のブレーキシリンダを備えた自動車において、ピストン圧縮機は、ブレーキシリンダを操作するために必要な圧縮空気を発生するためにしばしば使用される。そのようなピストン圧縮機は、騒音問題を引き起こし、車両の騒音保証の妨げともなり得る、極めて特有の脈動音を発生する強い音の音源である。それゆえ、この脈動音を減衰する必要性がある。

本発明の目的は、自動車のピストン圧縮機が作動しているときに発生する脈動音を減衰するのに十分に適している消音装置を提案することである。

本発明によると、前記目的は、請求項１に記載の機能を有する消音装置を用いて達成される。

本発明に記載の消音装置は、
−ピストン圧縮機のサクションライン又は空気出口に連結する入口、及び、ピストン圧縮機の空気入口又は圧縮空気ラインに連結する出口を備えたハウジング、
−ピストン圧縮機への吸気が、この通気ダクトを経由して、サクションラインからピストン圧縮機の空気入口へ、流れることを可能にし、又は、圧縮空気が、この通気ダクトを経由して、ピストン圧縮機の空気出口から圧縮空気ラインへ流れることを可能にする、前記入口から前記出口にハウジングを通って伸びている通気ダクト、
及び、
−ハウジング内に位置し、そしてその縦方向で湾曲していて、且つその一端に、通気ダクトの壁内に位置し、そして通気ダクトの断面積より大きいか、又は、等しい断面積を備えた入口開口部を有し、共振器ダクトの他端が閉じられている細長い共振器ダクトを含んでなる、４分の１波長共振器を含む。

本発明に記載の消音装置は、従って、ピストン圧縮機と、吸気をピストン圧縮機に導くサクションラインとの間、又は、ピストン圧縮機と、圧縮空気をピストン圧縮機から導く圧縮空気ラインとの間に位置するように構成される。４分の１波長共振器は、従って、ピストン圧縮機の空気入口又は空気出口に近接して、即ち、自動車のモデル、及び、サクションラインと圧縮空気ラインの構成に拘わらずに、音源近くに、ピストン圧縮機の空気入口又は空気出口に相対的に変わらないままである位置に置かれるであろう。そのような４分の１波長共振器の位置決めは音響的に有利であり、共振器が、ピストン圧縮機の空気入口又は空気出口からさらに離れている場合よりも、サクションライン及び圧縮空気ラインの特定の構成に左右されることが少ない共振器音波減衰特性をもたらす。

４分の１波長共振器を使用することの長所は、そのような共振器は、主音を減衰することができるだけの他のある種類の共振器とは異なり、主音及びすべての第二高調波を減衰する。４分の１波長共振器のさらなる長所は、そのような共振器は比較的コンパクトな構成であることである。共振器に湾曲した共振器ダクトを備えることにより、消音器を、特にコンパクトに、かつ、場所を取らないようにすることができる。

本発明の実施例は、
−消音装置のハウジングは、それにはめ込まれるカバーエレメントを有するベースエレメントを含む、
−共振器ダクトは、ベースエレメント内に位置し、カバーエレメントの方向に面する縦方向開口部を有する、チャネルの形態をとる、及び、
−チャネルの上記縦方向開口部はカバーエレメントによって閉じられていることを特徴とする。
ハウジングを、そのようなベースエレメントとカバーエレメントに分割することにより、消音装置の製作がより容易になる。このハウジングの構造は、共振器ダクトは、カバーエレメントをベースエレメントにはめ込む前の必要な調整及び修正のため、容易に接近可能であることを意味する。

本発明の別の実施例によると、消音装置は、前記ベースエレメントにはめ込み可能であり、カバーエレメントがベースエレメントにはめ込まれるとき、共振器ダクトの、前記閉じた他端を画成する端部壁を形成するために、チャネルの縦方向開口部を経由して、ベースエレメントの前記チャネル内に収容することができる突出部が備えられている、カバーエレメントを含む。これにより、カバーエレメント上の突出部の位置決めを変えることにより、共振器ダクトの長さの変更が可能になり、それ故に、ベースエレメントを異なったカバーエレメントと組み合わせることにより、相互に異なった音波減衰特性を備えた消音装置を実現するため、同一の構成を共有するベースエレメントを使用することが可能になる。

本発明の別の実施例によると、多孔板が、ダクトの入口開口部に、共振器ダクトにわたって横方向に置かれる。そのような多孔板を共振器ダクトの入口開口部に備えることにより、４分の１波長共振器の音波減衰特性は、４分の１波長共振器が最適化される周波数で、減衰が幾分低下するという代償を払って、より多くの周波数が減衰される。従って、多孔板は、４分の１波長共振器により広い範囲の音波減衰特性を与え、及び、共振器ダクト内部へのごみなどの侵入に対する障壁としても役立つ。

本発明の別の実施例によると、吸音材料で作られた吸収体が、共振器ダクトの内面の、１つ又はそれ以上の部位（region）に供される。そのような吸収体を共振器ダクト内に挿入することは、４分の１波長共振器が最適化される周波数で、減衰が幾分低下するという代償を払って、より多くの周波数が減衰されるという点において、４分の１波長共振器の音波減衰特性に影響する。

本発明に記載の消音装置の他の好都合な特徴は、従属請求項、及び、以下に示した記述によって示される。

本発明は、請求項１２に明示された特徴を有する自動車にも関する。

本発明は、以下の添付図面を参照し、以下に、実施例の例に基づいて詳細に記述される。
本発明の実施例に記載の消音装置の上からの透視図である。 図１に記載の消音装置の下からの透視図である。 図１に記載の消音器の側面図である。 図３における線ＩＶ−ＩＶに沿った縦方向断面図４である。 図１に記載の消音装置の平面図である。 図５における線ＶＩ−ＶＩに沿った横断面である。 本発明の第２の実施例に記載の、消音装置の縦方向断面図である。 本発明の第３の実施例に記載の、消音装置の縦方向断面図である。 本発明の第４の実施例に記載の、消音装置の縦方向断面図である。

図１〜６は、本発明の実施例に記載の消音装置１０を示す。この消音装置１０は、作動中、ピストン圧縮機内のガス交換の間に起きる騒音を減衰するために、自動車のピストン圧縮機１（図５において、点線で、概略的に示されている）に連結される。前記ピストン圧縮機１は、例えば、いわゆるブレーキコンプレッサの形態を取り、自動車のブレーキシステムの部分を形成する、１つ又は複数の空気圧作動ブレーキシリンダのための、圧縮空気を発生するように意図されてよい。

消音装置１０は、自動車のサクションライン２（図５において、点線にて概略的に図示されている）に連結する入口１２、及び、ピストン圧縮機１の空気入口に連結する出口１３を有するハウジング１１を含む。サクションライン２は、消音装置のハウジングの入口１２に連結された、その下流端３を有しており、そして、例えば、自動車の燃焼機関の空気取り入れ口に近接して位置している、エアーフィルタに連結された、その上流端を有してよい。

図５に、概略的に図示されたピストン圧縮機１にはめ込まれた消音装置１０が描写されている。描写された例において、消音装置１０は、消音装置のハウジング１１のブラケット１６を貫通している穴１５を通って伸び、ピストン圧縮機のハウジング内のねじ穴に係合する第１のねじ締結手段１４、及び、消音装置のハウジング１１を貫通している穴１８を通って伸び、ピストン圧縮機のハウジング内のねじ穴に係合する第２のねじ締結手段１７を用いて、ピストン圧縮機１の外側ハウジングに、しっかりとねじ込まれている。描写された例において、スペーサー手段１９が、消音装置のハウジング１１とピストン圧縮機のハウジングとの間に供される。スペーサー手段１９は、消音装置のハウジング１１から突き出し、前記第２の締結手段１７のために意図された穴１８は、このスペーサー手段を通って伸びている。

通気ダクト２０（図４参照）は、消音装置のハウジング１１内に位置している。この通気ダクト２０は、ハウジング１１を通って、後者の入口１２からその出口１３へ伸び、ピストン圧縮機への吸気を、この通気ダクトを経由して、サクションライン２からピストン圧縮機の空気入口へ流すことを可能にする。ハウジングの入口１２、及び、出口１３は、従って、通気ダクト２０の入口、及び、出口それぞれを構成する。

４分の１波長共振器３０（図４参照）は、同様に、消音装置のハウジング１１内部に位置する。この４分の１波長共振器３０は、その縦方向に湾曲し、その一端に、通気ダクト２０の壁内に位置する入口開口部３２を有する、細長い共振器ダクト３１を含む。共振器ダクト３１の一方の端３３は閉じている。図示された例における、共振器ダクトの入口開口部３２は、通気ダクト２０のベンドに、そのベンドの内側に位置する。

共振器ダクトの入口開口部３２の断面積は、通気ダクト２０の断面積より大きいか、又は、等しいかであり、しかし、好都合なのは、多くても３倍である。

共振器ダクト３１の断面積は、好都合なのは、ダクト全体に沿って、一定であり、入口開口部３２の断面積にほぼ等しいが、もう１つの方法として、共振器ダクトは、その入口開口部３２から、その閉端３３方向に向かって、より狭くなっていてよい。

図示された実施例において、共振器ダクト３１は湾曲しており、互いに平行に並んで伸び、ダクト・ベンド３１ｃによって互いに連結されている、２つの部分３１ａ、３１ｂ（図４参照）を含む。このダクト・ベンド３１ｃは１８０度まで湾曲している。ダクト部分３１ａ、３１ｂは、それらの間に位置する隔壁３６によってお互いが分離され、この隔壁の、それらの、各々の側面に沿って伸びている。共振器ダクト３１は、代わりに、別の方法で湾曲してもよい。

４分の１波長共振器３０は、サクションライン２の支配的な固有周波数にチューニングされ、共振器ダクト３１の長さはその周波数に基づいて寸法が決められる。

ハウジング１１は、好都合には、図１〜３及び６に示すように、それにはめ込まれたカバーエレメント５０を備えたベースエレメント４０を含む。図１〜６に描写された実施例において、カバーエレメント５０は板状であり、それを貫流して、通気ダクト２０の下流端に連結された、そしてハウジングの前述の出口１３を構成する開口部５１を有する。共振器ダクト３１は、ベースエレメント４０内に位置して、そしてカバーエレメント５０方向に面する縦方向開口部４２が備えられた、チャネル４１の形態を取る。チャネル４１のこの縦方向開口部４２は、カバーエレメント５０により閉じている。チャネル４１は、共振器ダクトの入口開口部３２から、ベースエレメント４０（図４参照）の部分を形成し、そして図１〜６に描写された実施例において、共振器ダクト３１の閉じた他端３３を画成する、端部壁４３へ伸びる。前述のスペーサー手段１９は、カバーエレメント５０上に位置し、カバーエレメント５０から突き出ている。

図１〜６に描写された実施例において、ベースエレメント４０には、カバーエレメント５０の方向に面する側面上でベースエレメントから突き出ている、位置決めピン４４が備えられている。各位置決めピン４４を、カバーエレメント５０を貫通するそれぞれの穴内に収容することができる。ベースエレメントとカバーエレメントとを一緒にはめ込むことは、ベースエレメントの位置決めピン４４を、カバーエレメント内のそれぞれの穴の中へ押し込むことを必要とする。
位置決めピンの長さは、カバーエレメントをベースエレメント上の正しい位置に置くとき、ベースエレメントから離れる方を向いているカバーエレメントの側面上のそれぞれの穴から、若干突き出るようになっている。次に、位置決めピンの突き出ている端部が変形し、それぞれの穴をふさぎ、これにより、カバーエレメントをしっかりとベースエレメントに固定するように、圧力又は衝撃力が、位置決めピン４４の突き出ている端部に加えられる。あるいは、カバーエレメント５０は、ねじ連結又は溶接によってベースエレメントに固定されてもよい。

ハウジング１１は、好都合には、アルミニウムで作られた鋳物ハウジングであり、この場合、ベースエレメント４０、及び、カバーエレメント５０がアルミニウム鋳物の形態をとる。しかし、ハウジング１１は、代わりに、別の方法で、他の材質で作られてもよい。

図７に描写された実施例において、共振器ダクト３１の閉じた他端３３は、ベースエレメント４０の方向に面する側面上でカバーエレメント５０から突き出ている突出部５２によって画成される。共振器ダクト３１の縦軸に対して、横方向に伸びる、かつ、カバーエレメント５０がベースエレメント４０にはめ込まれるとき、閉じた他端３３を規定する端部壁を形成するために、突出部５２を、チャネルの縦方向開口部４２を経由して、ベースエレメント４０のチャネル４１内に収容することができる。この場合、共振器ダクト３１の長さ、及び、結果としての４分の１波長共振器の音波減衰特性は、従って、突出部５２の位置によって規定される。同一のベースエレメント４０にはめ込まれた２つの相互に交換可能なカバーエレメント５０を有し、それらの１つは、図７に示された及び上述されたタイプの突出部５２が備えられ、もう一方は、そのような突出部を有してないことにより、カバーエレメントの選択によって、共振器ダクトの長さを変更することが可能になる。そのような共振器ダクトの長さ変更の可能性は、言うまでも無く、同様に、所定のベースエレメント４０にはめ込み可能な、２つ又はそれ以上の、相互に交換可能なカバーエレメント５０を有し、異なったカバーエレメント上の異なった場所に位置する、図７に示された及び上述されたタイプの突出部５２を備えることにより達成されてもよい。

４分の１波長共振器の音波減衰特性に影響を与えるために、多孔板３４を、図８に図示するように、後者の入口開口部３２に、共振器ダクト３１にわたって横方向に置いてよい。この板３４は、ベースエレメント４０と一体化されても良く、又は、カバーエレメント５０上の突出部の形態をとってもよい。

４分の１波長共振器の音波減衰特性に影響を与えるために、吸音材料で作られている吸収体３５を、図９に図示するように、共振器ダクトの内面の、１つ又はそれ以上の部位に置いてもよい。図９の例において、吸収体３５は共振器ダクトの閉じた他端３３に置かれている。しかし、代わりに、吸収体は、共振器ダクト３１に沿った他の点に、例えば、その入口開口部３２に位置してもよい。それぞれの吸収体３５は、例えば、グラスファイバーウール（glass fibre wool）、発泡プラスチック、綿織物、布、又は、吸音特性を備えた他の適切な材料で作られてよい。

図１〜９に描写された実施例に記載の消音装置１０は、サクションラインとピストン圧縮機との間に連結される。しかし、本発明に記載の消音装置は、代わりに、ピストン圧縮機と圧縮空気ラインのあいだに連結されるように構成されてよく、この場合、消音装置のハウジング１１の入口１２は、ピストン圧縮機の空気出口に連結するように構成され、そして消音装置のハウジング１１の出口１３は、圧縮空気ラインに連結するように構成され、一方、消音装置１０は、他の点においては、図１〜９に関連して、上述のように構成される。この場合、４分の１波長共振器３０は圧縮空気ラインの支配的な固有周波数にチューニングされ、共振器ダクト３１の長さは圧縮空気ラインの支配的な固有周波数に基づいて寸法が決められる。

本発明に記載の消音装置は、特に、大型自動車、例えば、バス、トラクタユニット、又は、トラックに使用されるように意図される。

本発明は、当然のことながら、上述の実施例に少しも制約されない、なぜならば、数多くの、それらの変更の可能性は、添付請求項に規定された、本発明の基本的コンセプトから逸脱することなく、当業者には明白であるからである。

本発明は、請求項８に明示された特徴を有する自動車にも関する。

Claims (13)

1. 自動車のピストン圧縮機に連結するための消音装置であって、消音装置（１０）が、
   −ピストン圧縮機のサクションライン、又は、空気出口に連結する入口（１２）、及び、ピストン圧縮機の空気入口、又は、圧縮空気ラインに連結する出口（１３）を備えたハウジング（１１）、
   −通気ダクト（２０）を経由して、空気が入口（１２）から出口（１３）に流れるのを可能にするために、ハウジング（１１）を通って、前記入口（１２）から前記出口（１３）へ伸びている通気ダクト（２０）、
   −ハウジング（１１）内に位置し、縦方向に湾曲していて、一端に、通気ダクト（２０）の壁（２１）に位置し、通気ダクトの断面積より大きい、又は、等しい断面積を有する入口開口部（３２）を有し、通気ダクトの他端（３３）が閉じられている、細長い共振器ダクト（３１）を含んでなる、４分の１波長共振器（３０）を含むことを特徴とする、前記消音装置。
2. 請求項１に記載の消音装置であって、共振器ダクト（３１）は曲がり、互いに平行に並んで伸び、ダクト・ベンド（３１ｃ）によって互いに連結されている２つの部分（３１ａ、３１ｂ）（図４参照）を含むことを特徴とする、前記消音装置。
3. 請求項１、又は、２に記載の消音装置であって、共振器ダクトの入口開口部（３２）は、通気ダクト（２０）のベンド（２２）で、ベンドの内側に位置することを特徴とする、前記消音装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の消音装置であって、
   −ハウジング（１１）は、それにぴったりはめ込まれたカバーエレメント（５０）を有する、ベースエレメント（４０）を含み、
   −共振器ダクトは、ベースエレメント（４０）内に位置し、カバーエレメント（５０）方向に面する縦方向開口部（４２）を有する、チャネル（４１）の形態を取り、及び、
   −チャネル（４１）の該縦方向開口部（４２）は、カバーエレメント（５０）により閉じていることを特徴とする、前記消音装置。
5. 請求項４に記載の消音装置であって、前記チャネル（４１）は、共振器ダクトの入口開口部（３２）からベースエレメント（４０）内に位置する端部壁（４３）へ伸びることを特徴とする、前記消音装置。
6. 請求項４、又は、５に記載の消音装置であって、消音装置（１０）は、前記ベースエレメント（４０）にはめ込み可能であるカバーエレメント（５０）を含み、そして、カバーエレメントがベースエレメントにはめ込まれるとき、共振器ダクト（３１）の前記閉じた他端（３３）を画成する端部壁を形成するために、チャネルの縦方向開口部（４２）を経由して、ベースエレメント中の前記チャネル（４１）内に収容することができる突出部（５２）を備えていることを特徴とする、前記消音装置。
7. 請求項６に記載の消音装置であって、消音装置（１０）も、前記ベースエレメント（４０）にはめ込み可能なカバーエレメント（５０）を含むが、カバーエレメントの選択によって、共振器ダクトの長さを変更することを可能にするように、そのような突出部（５２）を有していないことを特徴とする、前記消音装置。
8. 請求項６、又は、７に記載の消音装置であって、消音装置（１０）は、各々が、前記ベースエレメント（４０）にはめ込み可能な、かつ、カバーエレメントが、ベースエレメントにはめ込まれたとき、共振器ダクト（３１）の前記閉じた他端（３３）を画成する端部壁を形成するために、チャネルの縦方向開口部（４２）を経由して、ベースエレメント中の前記チャネル（４１）内に収容することが可能な突出部（５２）を備えた、２つ又はそれ以上の相互に交換可能なカバーエレメント（５０）を含み、前記突出部（５２）が、カバーエレメントの選択によって、共振器ダクトの長さの変更を可能にするように、異なったカバーエレメント（５０）上の異なった配置場所に位置することを特徴とする、前記消音装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の消音装置であって、共振器ダクトの入口開口部（３２）の断面積は、通気ダクトの断面積の、多くても３倍であることを特徴とする、前記消音装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の消音装置であって、多孔板（３４）が、共振器ダクト（３１）にわたって、横方向に後者の入口開口部（３２）に置かれることを特徴とする、前記消音装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の消音装置であって、吸音材料でできている吸収体（３５）が、共振器ダクトの内面の、１つ又はそれ以上の部位に備えられることを特徴とする、前記消音装置。
12. ピストン圧縮機（１）、前記サクションラインを経由して、ピストン圧縮機の空気入口に空気が流れるのを可能にするピストン圧縮機（１）に連結されたサクションライン（２）、及び、圧縮空気が、前記圧縮空気ラインを経由して、ピストン圧縮機の空気出口から流れるのを可能にするピストン圧縮機（１）に連結された圧縮空気ラインを含んでなる、自動車であって、
    −請求項１〜１１のいずれか一項に記載の消音装置（１０）が、サクションライン（２）とピストン圧縮機（１）との間に位置し、消音装置のハウジング（１１）の入口（１２）がサクションライン（２）に連結され、そして、消音装置のハウジングの出口（１３）がピストン圧縮機（１）の空気入口に連結されること、
    及び／又は、
    −請求項１〜１１のいずれか一項に記載の消音装置（１０）が、ピストン圧縮機（１）と圧縮空気ラインの間に位置し、消音装置のハウジング（１１）の入口（１２）がピストン圧縮機の空気出口に連結され、そして、消音装置のハウジングの出口（１３）が圧縮空気ラインに連結されることを特徴とする、前記自動車。
13. 請求項１２に記載の自動車であって、ピストン圧縮機（１）が、自動車のブレーキシステムのための圧縮空気を発生するように意図されていることを特徴とする、前記自動車。
    

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