Aktiver Abgasschalldämpfer

Beschreibung

[0001] Aktive Abgasschalldämpfer für die Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen enthalten wenigstens einen Lautsprecher, mit dem ein zum Störschall des Motors phasenverschobener Antischall erzeugt wird. Um eine Kopplung des Anti- und des Störschalls zu ermöglichen, ist im Abgasrohr eine Schallkopplungssteile meist in Form einer Perforation der Rohrwand vorhanden. Der Schall gelangt von der Einspeisungsstelle für den Antischall, also beispielsweise von der Stelle, an der der Schalllautsprecher angeordnet ist, über einen Resonanzkanal zur Schallkopplungsstelle. Solche aktiven Abgasschalldämpfer sind beispielsweise in EP 0 916 817 A2, EP 0 674 097 A1 und US 5,600,106 beschrieben. Abgasschalldämpfer der vorliegenden Art müssen relativ kompakt gebaut sein, damit sie im Unterbodenbereich des Fahrzeuges untergebracht werden können. Die kompakte Bauweise bringt es aber mit sich, dass der Lautsprecher nahe an dem durch Abgase stark erhitzten Abgasrohr angeordnet werden muss und dadurch einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt ist. Bei dem in US 5,600,106 beschriebenen Abgasschalldämpfer wird versucht dieses Problem dadurch zu lösen, dass dem Resonanzkanal Außenluft zugeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das den Resonanzkanal umgrenzende Gehäuse eine Atmosphärenöffnung aufweist, über die Atmosphärenluft angesaugt wird. Das Ansaugen wird durch eine Querschnittsverengung des Abgasrohrs im Bereich der Schallkopplungssteile erreicht. Ein Nachteil dieser Ausgestaltung ist, dass Feuchtigkeit und Schmutz in den Abgasschalldämpfer gelangen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die zugeführte Atmosphärenluft die Wirksamkeitsüberprüfung von Abgasreinigungsanlagen stören kann. Aus US 5 541 373 ist ein Abgasschalldämpfer bekannt, der ein zwei Antischalllautsprecher enthaltendes erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse aufweist, in das das Abgasrohr einer Abgas anlage hineingeführt ist und in dem sich eine Schallkoppelstelle befindet. Das erste Gehäuse ist über einen Kanal mit dem zweiten Gehäuse verbunden. Die räumliche Trennung zwischen den beiden Gehäusen verringert zwar die thermische Belastung der Antischalllautsprecher, erfordert aber viel Einbauraum.

[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer vorzuschlagen, bei dem trotz kompakter und einfacher Bauweise die thermische Belastung des Antischalllautsprechers verringert ist.

[0003] Diese Aufgabe wird durch einen Abgasschalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Dieser umfasst ein Gehäuse, das von einem in seiner Rohrwand eine Schallkopplungsstelle aufweisenden Abgasrohr durchsetzt ist. Weiterhin ist eine Einspeisungsstelle für Antischall vorhanden. Die Einspeisungsstelle ist mit der Schallkoppelstelle über den einen Resonanzkanal bildenden Innenraum des Gehäuses verbunden. Dabei sind der die Einspeisungsstelle enthaltende Abschnitt und der die Schallkoppelstelle enthaltende Abschnitt des Resonanzkanals durch einen von Kühlluft durchströmten Kühlspalt voneinander getrennt. Auf diese Weise lässt sich ganz allgemein eine kompakte Bauweise bei ausreichender Kühlung insbesondere eines wärmeempfindlichen Lautsprechers verwirklichen. Der Lautsprecher kann bei dieser Ausgestaltung relativ nahe am Abgasrohr bzw. der Schallkopplungsstelle angeordnet werden, ohne dass eine unzulässig hohe thermische Belastung des Lautsprechers zu befürchten wäre. Zwischen dem Lautsprecher und dem die Schallkopplungsstelle aufweisenden Abgasrohrabschnitt bildet der Kühlspalt eine sowohl mechanische als auch thermische Barriere. Während der Fahrt oder bei Betrieb eines Belüftungssystems ist der Kühlspalt intensiv mit Kühlluft durchströmt, so dass eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist.

[0004] Eine besonders kompakte Bauform ist möglich, wenn der Resonanzkanal U-förmig ausgebildet ist, wobei sich die U-Schenkel in Längsrichtung des Abgasrohres erstrecken. So ist bei dieser Anordnung einer der U-Schenkel vom Abgasrohr durchsetzt, während im anderen U-Schenkel der Antischall eingespeist wird. Die Einspeisungsstelle und die Schallkopplungsstelle sind vorzugsweise im Bereich des Freiendes der Kanalabschnitte angeordnet. Die U-Schenkel können aufgrund des zwischen ihnen vorhandenen Kühlspaltes sehr nahe aneinander angeordnet werden, so dass sich eine relativ schlanke Bauform des Schalldämpfergehäuses erzielen lässt. Das den Resonanzkanal umgrenzende Gehäuse ist vorzugsweise aus zwei Halbschalen gebildet, deren Trennebene parallel zur Längsrichtung des Abgasrohres und durch den Resonanzkanal hindurch verläuft. Der Kühlspalt ist dabei von Außenwandabschnitten der Halbschalen gebildet die in Richtung auf die Trennebene, etwa durch einen Tiefziehvorgang eingezogen sind. Durch diese Ausgestaltung ist die Fertigung vereinfacht. Die zwei Halbschalen müssen lediglich unter Zwischenlage des Abgasrohres aufeinandergesetzt und miteinander verbunden, etwa verschweißt werden. Irgendwelche zusätzlichen, aufwendig anzubringende Trennwände zur Bildung des Resonanzkanals im Innenraum des Gehäuses sind nicht erforderlich. Der Antischalllautsprecher kann prinzipiell innerhalb des beschriebenen Gehäuses angeordnet sein. vorzugsweise ist er jedoch außerhalb des Gehäuses angeordnet, um seine thermische Belastung noch weiter zu reduzieren. Die Einspeisung des Antischalles in den Resonanzkanal erfolgt dabei über eine die Einspeisungsstelle bildende Öffnung in der oberen Gehäusewand. Der Lautsprecher ist in an sich bekannter Weise in einem möglichst schalldichten Gehäuse angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist dieses Gehäuse mit seinem Boden so an der oberen Gehäusewand des ersten Gehäuses fixiert, dass zwischen den beiden Gehäusen ein Kühlspalt freibleibt, der sich im Wesentlichen über den gesamten Bereich des Lautsprechergehäuses bzw. der oberen Gehäusewand erstreckt. Der luftgefüllte Kühlspalt wirkt dabei als Wärmedämmung. Besonders wirksam ist diese Wärmedämmung, wenn der Kühlspalt zur Atmosphäre hin geöffnet und dementsprechend von Kühlluft durchströmbar ist. Eine weitere Wärmedämmungsmaßnahme besteht darin, dass der sich an die Schallkopplungsstelle anschließende und innerhalb des Gehäuses angeordnete Abschnitt des Abgasrohres als luftspaltisoliertes Doppelrohr ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn sich der doppelwandige Rohrabschnitt in den Bereich des Gehäuseinnenraums erstreckt, in dem die beiden genannten Rohrabschnitte miteinander in Verbindung stehen.

[0005] Vorzugsweise werden elektrodynamische Lautsprecher verwendet, wobei eine zusätzliche Kühlung dadurch erreicht wird, dass der Lautsprechermagnet mit der Außenwand des zweiten Gehäuses in Wärmekontakt steht. Die Außenwand des zweiten Gehäuses kommt mit Kühlluft in Berührung und wirkt wie eine Kühlfläche, die dem Magneten Wärme entzieht. Eine andere Möglichkeit, den Magneten und natürlich auch die Schwingspule zu kühlen besteht darin, dass der Magnet durch eine Öffnung in der Außenwand des zweiten Gehäuses hindurchragt und daher von Kühlluft kühlbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine schalldämmende Abdichtung zwischen dem Öffnungsrand und dem Magneten oder dem Lautsprecherkorb zweckmäßig.

[0006] Insbesondere bei leistungsstarken elektrodynamischen Lautsprechern ist im Magneten eine zentrale Durchgangsbohrung vorhanden. Da über diese Bohrung Feuchtigkeit und Schmutz in den Membranrückraum gelangen kann, ist es zweckmäßig, wenn diese Öffnung bei aus dem Gehäuse herausschauenden Magneten verschlossen wird. Vorzugsweise ist die Öffnung aber über eine Leitung entweder mit dem Innenraum des zweiten Gehäuses mit einem sonstigen spritzwassergeschützten Luftvolumen verbunden. Auf diese Weise ist eine Belüftung des von dem Lautsprecherkorb und der Membran umschlossenen Membranrückraums und damit eine weitere Kühlmöglichkeit für den Magneten geschaffen, ohne
dass Schmutz und Feuchtigkeit über die Bohrung eindringen können.

[0007] Die Fertigung und auch die Montage des zweiten, den Lautsprecher aufnehmenden Gehäuses ist vereinfacht, wenn es aus Kunststoff besteht. Besonders bevorzugt ist ein solches Material, das gegenüber Metall verbesserte Schalldämmeigenschaften aufweist.

[0008] Die Erfindung wird nun anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Zeichnung, die das Grundprinzip eines aktiven Abgasschalldämpfers darstellt,

Fig.2 eine aus einem ersten und einem darüber angeordneten zweiten Gehäuse bestehende Bauform in schematischer Querschnittdarstellung, wobei das zweite Gehäuse einen Lautsprecher enthält,

Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig.2, bei abgenommenen oberen Gehäuse,

Fig.4 eine schematische Querschnittdarstellung eines elektrodynamischen Lautsprechers mit einer Durchgangsbohrung im Magneten,

Fig.5 einen Lautsprecher entsprechend Fig.4 mit einem Rückschlagventil,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines ersten Gehäuses,

Fig.7 einen Montagezwischenzustand, bei dem auf das erste Gehäuse der Boden des zweiten Gehäuses aufgesetzt ist,

Fig.8 die um einen Lautsprecher komplettierte Zusammenstellung nach Fig.7 und

Fig.9 einen fertiggestellten Abgasschalldämpfer.

[0009] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer Kfz-Abgasanlage mit einem aktiven Abgasschalldämpfer 1. Dieser umfasst im Wesentlichen einen elektrodynamischen Lautsprecher 2, der über eine Einspeisungsstelle 3 einen Antischall in einen Resonanzkanal 4 aussendet, welcher zu einer Schallkopplungsstelle 5 an einem Abgasrohr 6 hinführt. Der vom Lautsprecher 2 erzeugte Antischall ist dem vom Fahrzeugmotor erzeugten Störschall nachgebildet und derart phasenverschoben, dass an der Schallkopplungsstelle 5 eine Reduzierung und/ - oder Veränderung des Störschalles erfolgt.

[0010] Fig. 2,3 und 6 bis 9 zeigen konkrete Ausgestaltungen eines Abgasschalldämpfers. Der grundsätzliche Aufbau wird zunächst anhand von Fig. 2 und 3 erläutert. Der Abgasschalldämpfer 1 umfasst ein erstes Gehäuse 7, das vom Abgasrohr 6 durchsetzt ist und ein zweites Gehäuse 8, das den Lautsprecher 2 aufnimmt. Das erste Gehäuse 7 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Dementsprechend ist der von ihm umschlossene Innenraum bzw. der von dem Innenraum gebildete Resonanzkanal 4 ebenfalls U-förmig. Die U-Schenkel bilden einen ersten und zweiten sich jeweils in Längsrichtung des Abgasrohres 6 erstreckenden ersten und zweiten Kanalabschnitt 10,11. Der erste Kanalabschnitt ist von dem Abgasrohr 6 durchsetzt. Die durch eine Rohrwandperforierung 12 gebildete Schallkopplungsstelle 5 ist im Bereich des Freiendes 13 des ersten Kanalabschnittes 10 positioniert. Der zweite Kanalabschnitt 11 enthält die Einspeisungsstelle 3, die von einer im Bereich des Freiendes 13 des Kanalabschnitts 11 angeordneten Öffnung 14 in der oberen Wand 15 des Gehäuses 7 gebildet ist. Die einander zugewandten Innenseiten der Kanalabschnitte 10,11 grenzen nicht mit einer gemeinsamen Wand aneinander, sondern es weist jeder Kanalabschnitt seinen eigenen Wandbereich 16,17 auf, wobei diese voneinander beabstandet sind, so dass dazwischen ein Kühlspalt 18 vorhanden ist. Durch diesen Kühlspalt wird schon bei stehendem Fahrzeug ein Teil der vom Abgasrohr erzeugten Wärme durch Luftkühlung abgeführt und somit der Anteil der in Richtung des Pfeiles 19 auf den zweiten Kanalabschnitt 11 und insbesondere auf die Einspeisungsstelle 3 übertragene Wärmemenge reduziert.

[0011] Das zweite Gehäuse 8, in dem der Lautsprecher 2 schallgekapselt angeordnet ist, ist an der oberen Wand 15 des Gehäuses 7 derart fixiert, dass sich zwischen der Wand 15 und dem ihr zugewandten Boden 20 des Gehäuses 8 ein Kühlspalt 22 vorhanden ist. Der Kühlspalt 22 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Wand 15 bzw. des Bodens 20 und ist lediglich von einem Dichtring 23 unterbrochen, der die Öffnung 14 und eine ihr gegenüberliegende Öffnung 24 im Boden 20 nach Außen abdichtet. Der Dichtring 23 dient auch zur mechanischen Fixierung des Gehäuses 8 am Gehäuse 7. Darüberhinaus werden die beiden Gehäuse 7,8 über Verbindungselemente 25 aneinandergehalten, die sich zwischen von den Seitenflächen der Gehäuse 7,8 radial nach Außen vorstehenden Flanschen 26 erstrecken. Der Kühlspalt 22 verringert, insbesondere wenn er von Kühlluft durchströmt ist, den Wärmeübertritt vom ersten Gehäuse 7 zum zweiten Gehäuse 8, in dem der Lautsprecher 2 angeordnet ist. Die Wärmefortpflanzung über die Verbindungselemete 26 und den Dichtring 23 kann verringert werden, wenn für diese Teile Materialien mit schlechter Wärmeleitfähigkeit verwendet werden.

[0012] Der Lautsprecher 2 ist im Gehäuse 8 so angeordnet, dass sein hinsichtlich einer thermischen Belastung besonders kritischer Magnet 27 über eine Öffnung 28 aus dem Gehäuse 8 herausragt. Er ist damit beim Betrieb des Fahrzeuges mit Kühlluft umströmt und wird daher besonders intensiv gekühlt. Eine weitere Reduzierung der thermischen Belastung des Magneten kann noch dadurch erreicht werden, dass die in leistungsstärkeren Lautsprechern 2 meist vorhandene Durchgangsbohrung 29 im Magneten 27 zur Kühlung ausgenutzt wird. Das heißt, dass diese Bohrung nicht verschlossen wird, sondern offen bleibt, um einen Luftaustausch mit der Atmosphäre zu ermöglichen. Wie insbesondere Fig.4 und 5 zu entnehmen ist, ist die trichterförmige Membran 31 in einem ebenfalls trichterförmigen Lautsprecherkorb 32 angeordnet. Wenn die Membran 31 im Betrieb hin- und herschwingt, wird Luft wie durch die Pfeile 33 angedeutet, durch den die Schwingspule 34 des Lautsprechers aufnehmenden Spaltraum 35 im Magneten 27 und dann über die Durchgangsöffnung 29 quasi nach Außen gepumpt. Beim Gegenhub der Membran wird eine umgekehrte Luftströmung erzeugt. Um eine gerichtete Luftströmung zu erzeugen, kann ein Rückschlagventil 36 vorgesehen sein, das beispielsweise als Klappenventil ausgebildet ist (Fig.5). Das Rückschlagventil kann aber auch im Inneren der Bohrung 29 oder an der Innenseite des Magneten 27 angeordnet sein. Um einen Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit über die Durchgangsbohrung 29 in den Innenraum des Lautsprechers 2 zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn die Durchgangsbohrung über eine Leitung 37 mit einem spritzwassergeschützten Luftvolumen, beispielsweise dem Innenraum 38 des Gehäuses 8 verbunden ist. In Verbindung mit dem Rückschlagventil 36 kann die schwingende Membran 31 eine gerichtete Luftströmung 39 (Fig.2) erzeugen. Da der Lautsprecherkorb 32 von Hause aus Öffnungen aufweist, ist der Kreislauf der Luftströmung 39 insoweit nicht unterbrochen. Das den Basisbereich der Membran 31 am Lautsprecherkorb 32 fixierende, balgförmig gefaltete Fixierelement 40 behindert die Luftströmung 39 ebenfalls nicht, da es aus einem groben, luftdurchlässigen Gewebe besteht. Auf die geschilderte Weise wird somit während des Lautsprecherbetriebs innerhalb des Gehäuses 8 abgekühlte Luft durch den die Schwingspule 34 aufnehmenden Spaltraum 35 bewegt geführt, wodurch der Magnet 27 und die Schwingspule 34 zusätzlich gekühlt werden.

[0013] Der sich an die Schallkopplungsstelle 5 anschließende und innerhalb des Gehäuses 7 angeordnete Abschnitt 41 des Abgasrohres 6 ist doppelwandig ausgeführt, um den Wärmeübertritt in dem die beiden Kanalabschnitte 10 und 11 miteinander verbindenden Basisbereich 42 des Resonanzkanals 4 zu verringern.

[0014] In Fig.6 bis 9 ist eine praxisgerechte Ausgestaltung eines Abgasschalldämpfers 1 mit verschiedenen Fertigungszwischenstufen dargestellt.

[0015] Fig. 6 zeigt das erste Gehäuse 7, das sich aus zwei Halbschalen 43,44 zusammensetzt. Die Trennebene 45 zwischen den Halbschalen 43,44 verläuft parallel zur Längsrichtung des Abgasrohres 6 und durch den Resonanzraum 4 bzw. die Kanalabschnitte 10,11 hindurch. Die beiden Halbschalen 43,44 sind jeweils Blech-Tiefziehteile, in denen der U-förmige Resonanzkanal 4 etwa jeweils zur Hälfte vorgeformt ist. Die Halbschalen 43,44 weisen jeweils einen randständigen Flansch 46 auf. Die Flansche 46 sind im Montagezustand miteinander verschweißt. Der vom Abgasrohr 6 durchsetzte Teil des Gehäuses 7 weist eine Eingangs- und Ausgangsöffnung 47,48 auf, die jeweils vom Abgasrohr 6 durchgriffen ist. Der von den nach innen eingezogenen Wandbereichen 15,16 gebildete Kühlspalt 18 ist, bedingt durch die Herstellung im Tiefziehverfahren durch einen Steg 49 in eine obere und untere Hälfte 18a,18b unterteilt. Die Herstellung der Halbschalen 43,44 kann aber so modifiziert werden, dass dieser Steg entfällt. Der Steg 49 kann gegebenenfalls auch nachträglich herausgetrennt werden. Der den Kanalabschnitt 11 umgrenzende und eine Einspeisungsstelle 3 bildende Öffnung 14 aufweisende Teil des Gehäuses 6 hat eine geringere Bauhöhe als der vom Abgasrohr 6 durchsetzte Gehäuseteil. Dementsprechend verläuft die obere Wand 15 in bezug auf die untere Wand 21 schräg. Für einen Bereich der Öffnung 14 anzuordnenden Lautsprecher steht damit ein größerer Einbauraum zur Verfügung. Das zweite Gehäuse 8 ist ebenfalls zweiteilig ausgestaltet; es besteht aus einem Bodenteil 50 und einem Deckelteil 51. Der Bodenteil 50 ist - vom Gehäuse 7 aus betrachtet - konkav ausgebildet und weist einen randständigen Flansch 52 auf, der an dem Flansch 46 der Halbschale 43 fixierbar ist. Durch die Zweiteiligkeit des Gehäuses 8 kann zunächst das Bodenteil 50, wie in Fig.7 dargestellt am Gehäuse 7 fixiert werden. Die Wölbung des Bodenteils 50 ist dabei derart, dass zwischen dem Gehäuse 7 bzw. zwischen der Halbschale 43 und dem Bodenteil 50 ein der Wärmedämmung bzw. Kühlung dienender Kühlspalt 22 freibleibt. Die in Strömungsrichtung 9, also in Fahrtrichtung 53 weisende Stirnwand 54 des Bodenteils 50 weist zwei sich in den Flansch 52 öffnende, mit Abstand nebeneinander angeordnete, der Zuführung von Kühlluft in den Kühlspalt 22 dienende Ausnehmungen 55,56 auf. Die Ausnehmung 56 ist so bemessen, dass sie das Abgasrohr 6 bzw. den dieses haltenden Flanschbereich 57 der Halbschale 43 mit Radialabstand umfasst, so dass zwischen dem Flanschbereich 57 und dem Rand der Ausnehmung 56 Kühlluft in den Kühlspalt 22 einströmen kann. Um eine Durchströmung des Kühlspaltes 22 mit Kühlluft zu gewährleisten sind zumindest in den Seitenbereichen des Bodenteils 50 Austrittsöffnungen bildende und in den Flansch 52 ausmündende Ausnehmungen 58 vorhanden. Zwischen dem Bodenteil 50 und der oberen Wand 15 des Gehäuses 7 ist der Dichtring 26 eingelegt (Fig.2). Der Rand der Öffnung 24 im Bodenteil 50 ist zu einem aus der Außenfläche des Bodenteils 50 vorstehenden Kragen 59 ausgebildet (Fig.7). Auf diesem Kragen ist der Lautsprecher 2 mit einem an seinen Lautsprecherkorb 32 angeformten Flansch 60 fixiert. Nahe dem Kragen 59 stehen aus dem Bodenteil 50 zapfenförmige Fixierelemente 61 vor, die jeweils eine Öffnung 62 im Flansch 60 durchgreifen.

[0016] Wenn der Lautsprecher 2, wie in Fig.8 dargestellt, am Bodenteil 50 fixiert ist, wird das in Bezug zum Gehäuse 7 ebenfalls konkav gewölbte Deckelteil 51 aufgesetzt. Das Deckelteil 51 weist einen randständigen Flansch 63 auf, der am Flansch 52 des Bodenteils 50 anschweißbar ist. Weiterhin sind in der in Fahrtrichtung 53 weisenden Stirnwand 64 des Deckelteils 51 Ausnehmungen 65,66 vorhanden, die entsprechend den Ausnehmungen 55,56 im Bodenteil 50 ausgestaltet sind und mit diesen fluchten. Weiterhin sind in den seitlichen Randbereichen des Deckelteils 51 Ausnehmungen 67 vorhanden, die entsprechend den Ausnehmungen 58 im Bodenteil 50 ausgestaltet sind und mit diesen fluchten. Die sich an die Flansche 52 und 53 anschließenden Wandbreiche 72 des Deckelteils 51 und des Bodenteils 50 liegen eng aneinander an, so dass der durch die beiden genannten Teile gebildete den Lautsprecher 2 aufnehmende Innenraum nach Außen abgedichtet ist.

[0017] Ein oberer Wandbereich des Deckelteiles 51 ist topfartig zu einer Vertiefung 68 eingezogen, wobei in der Bodenwand 69 dieser Vertiefung eine Öffnung 70 vorhanden ist, durch die sich der Lautsprechermagnet 27 hindurch erstreckt. Die Bodenwand 69 spannt eine ebene Fläche auf und liegt im Montagezustand auf einer ebenfalls plan ausgebildeten Gegenfläche 71 (Fig.8) am Lautsprecherkorb 32 auf. Zwischen der Bodenwand 69 und der Gegenfläche 71 kann ein schalldämmendes Dichtelement vorhanden sein (nicht dargestellt).

Bezugszeichenliste

[0018] 

1

Abgasschalldämpfer

2

Lautsprecher

3

Einspeisungsstelle

4

Resonanzkanal

5

Schallkopplungsstelle

6

Abgasrohr

7

1. Gehäuse

8

2. Gehäuse

9

Strömungsrichtung

10

1. Kanalabschnitt

11

2. Kanalabschnitt

12

Perforierung

13

Freiende

14

Öffnung

15

Obere Wand

16

Wandbereich

17

Wandbereich

18

Kühlspalt

19

Pfeil

20

Boden

21

Untere Wand

22

Kühlspalt

23

Dichtring

24

Öffnung

25

Verbindungselement

26

Flansch

27

Magnet

28

Öffnung

29

Durchgangsbohrung

31

Membran

32

Lautsprecherkorb

33

Pfeil

34

Schwingspule

35

Spaltraum

36

Rückschlagventil

37

Leitung

38

Innenraum

39

Luftströmung

40

Fixierelement

41

Abschnitt

42

Basisbereich

43

Halbschale

44

Halbschale

45

Trennebene

46

Flansch

47

Eingangsöffnung

48

Ausgangsöffnung

49

Steg

50

Bodenteil

51

Deckelteil

52

Flansch

53

Fahrtrichtung

54

Stirnwand

55

Ausnehmung

56

Ausnehmung

57

Flanschbereich

58

Ausnehmung

59

Kragen

60

Flansch

61

Fixierelement

62

Öffnung

63

Flansch

64

Stirnwand

65

Ausnehmung

66

Ausnehmung

67

Ausnehmung

68

Vertiefung

69

Bodenwand

70

Öffnung

71

Gegenfläche

72

Wandbereich

Ansprüche

1. Aktiver Abgasschalldämpfer mit einem eine Schallkoppelstelle (5) in seiner Rohrwandung aufweisenden ein Gehäuse (7) durchsetzenden Abgasrohr (6), einer Einspeisungsstelle (3) für Antischall und einem diese mit der Schallkopplungsstelle (5) verbindenden, von dem Innenraum des Gehäuses (7) gebildeten Resonanzkanal (4),
   dadurch gekennzeichnet,
dass der die Einspeisungsstelle (3) enthaltende Abschnitt (11) und der die Schallkoppelstelle (5) enthaltende Abschnitt (10) des Resonanzkanals (4) durch einen von Kühlluft durchströmten Kühlspalt (18) voneinander getrennt sind, wobei die Kanalabschnitte (10,11) sich in Längsrichtung des Abgasrohres (6) erstreckende Schenkel des U-förmig ausgebildeten Resonanzkanals (4) sind.

2. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspeisungsstelle (3) und die Schallkopplungsstelle (5) jeweils im Bereich des Freiendes (13) der Kanalabschnitte (10,11) angeordnet sind.

3. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (7) aus zwei Halbschalen (43,44) besteht, deren Trennebene (45) parallel zur Längsrichtung des Abgasrohres (6) und durch den Resonanzkanal (4) hindurch verläuft, wobei der Kühlspalt (18) von Wandbereichen (16,17) der Halbschalen (43,44) gebildet ist, die in Richtung auf die Trennebene (45) eingezogen sind.

4. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
   gekennzeichnet durch
einen außerhalb des Gehäuses (7) angeordneten Lautsprecher (2), der über eine die Einspeisungsstelle (3) bildende Öffnung (14) in der oberen Gehäusewand (15) mit dem Resonanzkanal (4) in Wirkverbindung steht.

5. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 4,
   gekennzeichnet durch,
ein den Lautsprecher (2) aufnehmendes Gehäuse (8), das unter Zwischenlage eines von Kühlluft durchströmbaren Kühlspalt (22) an das vom Abgasrohr (6) durchsetzte Gehäuse (7) grenzt.

6. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 5,
   dadurch gekennzeichnet,
dass das den Lautsprecher (2) aufnehmende Gehäuse (8) derart auf dem Gehäuse (7) fixiert ist, dass sich der zwischen den beiden Gehäusen vorhandene Kühlspalt (22) im Wesentlichen über den gesamten Bereich des Bodens (20) des Gehäuses (8) bzw. der oberen Gehäusewand (15) des Gehäuses (7) erstreckt.

7. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 6,
   dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlspalt (22) von Kühlluft durchströmbar ist.

8. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
   dadurch gekennzeichnet,
dass der Lautsprecher (2) ein elektrodynamischer Lautsprecher ist.

9. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet,
dass der Magnet (27) des Lautsprechers (2) mit der Wand des zweiten Gehäuses in Wärmekontakt steht.

10. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet,
dass der Magnet (27) des Lautsprechers (2) durch eine Öffnung (28) in der Wand des zweiten Gehäuses (8) hindurchragt.

11. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 10,
   dadurch gekennzeichnet,
dass der Magnet (27) eine den Lautsprecherinnenraum mit der Atmosphäre verbindende Durchgangsbohrung (29) aufweist,

12. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11
   dadurch gekennzeichnet,
dass der sich an die Schallkopplungsstelle (5) anschliessende, innerhalb des Gehäuses (7) angeordnete Abschnitt (41) des Abgasrohres (6) eine einen Luftspalt einschliessende Doppelwand aufweist.

13. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 12,
   gekennzeichnet durch,
ein die Durchgangsbohrung (29) in Ein- oder Ausströmrichtung sperrendes Rückschlagventil (36).

14. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
   dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsohrung (29) über eine Leitung (37) mit einem spritzwassergeschützten Luftvolumen verbunden ist.

15. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8 und 10 bis 14,
   dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Gehäuse (8) aus einem Kunststoff besteht.

Claims

1. Active exhaust silencer, having an exhaust pipe (6), which penetrates a casing (7) and exhibits a noise coupling location (5) in its pipe wall, having a feed location (3) for anti-noise and having a resonance duct (4), which connects the feed location (3) to the noise coupling location (5) and which is formed by the internal space of the casing (7), characterized in that the section (11) containing the feed location (3) and the section (10) of the resonance duct (4) containing the noise coupling location (5) are separated from one another by a cooling gap (18) through which cooling air flows, the duct sections (10, 11) being arms of the resonance duct (4), which arms extend in the longitudinal direction of the exhaust pipe (6) which has a U-shaped configuration.

2. Exhaust silencer according to Claim 1, characterized in that the feed location (3) and the noise coupling location (5) are respectively arranged in the region of the free end (13) of the duct sections (10, 11).

3. Exhaust silencer according to Claim 1 or 2, characterized in that the casing (7) consists of two half-shells (43, 44), whose separation plane (45) extends parallel to the longitudinal direction of the exhaust pipe (6) and through the resonance duct (4), the cooling gap (18) being formed by wall regions (16, 17) of the half-shells (43, 44) which are drawn in towards the separation plane (45).

4. Exhaust silencer according to one of Claims 1 to 3, characterized by a loudspeaker (2) arranged outside the casing (7), which loudspeaker (2) is in effective connection with the resonance duct (4) by means of an opening (14), which forms the feed location (3), in the upper casing wall (15).

5. Exhaust silencer according to Claim 4, characterized by a casing (8), which accommodates the loudspeaker (2) and which, with the intermediate location of a cooling gap (22) through which cooling air flows, bounds the casing (7) which is penetrated by the exhaust pipe (6).

6. Exhaust silencer according to Claim 5, characterized in that the casing (8) accommodating the loudspeaker (2) is fixed to the casing (7) in such a way that the cooling gap (22) present between the two casings essentially extends over the complete region of the floor (20) of the casing (8) and of the upper casing wall (15) of the casing (7).

7. Exhaust silencer according to Claim 6, characterized in that cooling air can flow through the cooling gap (22).

8. Exhaust silencer according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the loudspeaker (2) is an electrodynamic loudspeaker.

9. Exhaust silencer according to Claim 8, characterized in that the magnet (27) of the loudspeaker (2) is in thermal contact with the wall of the second casing.

10. Exhaust silencer according to Claim 8, characterized in that the magnet (27) of the loudspeaker (2) protrudes through an opening (28) in the wall of the second casing (8).

11. Exhaust silencer according to Claim 10, characterized in that the magnet (27) has a through-hole (29) connecting the internal space of the loudspeaker to the atmosphere.

12. Exhaust silencer according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the section (41) of the exhaust pipe (6), which section (41) abuts the noise coupling location (5) and is arranged within the casing (7), has a double wall enclosing an air gap.

13. Exhaust silencer according to Claim 12, characterized by a non-return valve (36) shutting off the through-hole (29) in the inlet flow or outlet flow direction.

14. Exhaust silencer according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the through-hole (29) is connected, by means of a conduit (37), to an air volume which is protected by sprayed water.

15. Exhaust silencer according to one of Claims 6 to 8 and 10 to 14, characterized in that the second casing (8) consists of a plastic.

Revendications

1. Amortisseur actif de bruits de gaz d'échappement comportant un tube à gaz d'échappement (6) présentant dans sa paroi tubulaire un emplacement de couplage sonore (5) et traversant un boîtier (7), un emplacement d'injection (3) pour des anti-bruits et un canal de résonance (4) reliant cet emplacement d'injection à l'emplacement de couplage sonore (5) et formé par le volume intérieur du boîtier (7), caractérisé en ce que le tronçon (11) comprenant l'emplacement d'injection (3) et le tronçon (10) comprenant l'emplacement de couplage sonore (5) du canal de résonance (4) sont séparés l'un de l'autre par un intervalle de refroidissement (18) traversé par de l'air de refroidissement, les tronçons de canal (10, 11) étant des branches du canal de résonance (4) réalisé en forme de U, qui s'étendent en direction longitudinale du tube à gaz d'échappement (6).

2. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'emplacement d'injection (3) et l'emplacement de couplage sonore (5) sont agencés chacun dans la zone de l'extrémité libre (13) des tronçons de canal (10, 11).

3. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le boîtier (7) est constitué par deux demi-coques (43, 44) dont le plan de séparation (45) s'étend parallèlement à la direction longitudinale du tube à gaz d'échappement (6) et traverse le canal de résonance (4), l'intervalle de refroidissement (18) étant formé par des zones de paroi (16, 17) des demi-coques (43, 44), qui sont en retrait en direction du plan de séparation (45).

4. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par un haut-parleur (2) qui est agencé à l'extérieur du boîtier (7) et qui est en liaison active avec le canal de résonance (4) via une ouverture (14), formant l'emplacement d'injection (3), dans la paroi supérieure (15) du boîtier.

5. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé par un boîtier (8) qui reçoit le haut-parleur (2) et qui est adjacent au boîtier (7), traversé par le tube à gaz d'échappement (6), avec interposition d'un intervalle de refroidissement (22) susceptible d'être traversé par de l'air de refroidissement.

6. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier (8) recevant le haut-parleur (2) est fixé sur le boîtier (7) de telle sorte que l'intervalle de refroidissement (22) présent entre les deux boîtiers s'étend sensiblement sur toute la zone du fond (20) du boîtier (8) ou de la paroi supérieure (15) du boîtier (7).

7. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'intervalle de refroidissement (22) est susceptible d'être traversé par de l'air de refroidissement.

8. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le haut-parleur (2) est un haut-parleur électrodynamique.

9. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'aimant (27) du haut-parleur (2) est en contact thermique avec la paroi du deuxième boîtier.

10. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'aimant (27) du haut-parleur (2) traverse une ouverture (28) dans la paroi du deuxième boîtier (8).

11. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'aimant (27) présente un perçage traversant (29) reliant le volume intérieur du haut-parleur à l'atmosphère.

12. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le tronçon (41) du tube à gaz d'échappement (7) qui se raccorde à l'emplacement de couplage sonore (5) et qui est agencé à l'intérieur du boîtier (7) comprend une paroi double incluant un intervalle d'air.

13. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon la revendication 12, caractérisé par un clapet anti-retour (36) obturant le perçage traversant (29) en direction d'entrée ou de sortie.

14. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le perçage traversant (29) est relié via une conduite (37) avec un volume d'air protégé contre des projections d'eau.

15. Amortisseur de bruits pour gaz d'échappement selon l'une des revendications 6 à 8 et 10 à 14, caractérisé en ce que le deuxième boîtier (8) est constitué en matière plastique.

Zeichnung