(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの区間に区分されている少なくとも１つの中空体を有し、１つの空間は自動車両に配置されたガス搬送部分に連結されており、もう１つの空間は自動車両の室内および／またはエンジン空間に、および／または自動車両を取り巻く空間に音響的に結合されている、自動車両における騒音構成のための装置であって、中空体（１２）が本質的に音響的に不活動の壁（１３）によって２つの空間（１１、１５）に区分されていること、および両空間（１１、１５）の中に延びる振動部材（１４）が中空体（１２）の中に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
振動部材（１４）が２つの空間（１１、１５）をそれぞれ部分空間（１１ａ、１１ｂ；１５ａ、１５ｂ）に区分し、ガス搬送部分（３、８）に連結された空間（１１）の少なくとも部分空間（１１ａ、１１ｂ）が圧力補償を可能にするために互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ガス搬送部分（３、８）に連結された空間（１１）の部分空間（１１ａ、１１ｂ）が、振動部材（１４）における少なくとも１つの孔によって形成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ガス搬送部分（３、８）に連結された空間（１１）の部分空間（１１ａ、１１ｂ）の連結部が、２つの部分空間（１１ａ、１１ｂ）を連結する少なくとも１つの導管（２０）によって形成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
振動部材（１４）が、中空体（１２）に連結された弾性ダイアフラム（１７）とダイアフラム（１７）に取り付けられた少なくとも１つのプレート（１８）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
振動部材（１４）がプレート（１８）として設計されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
振動部材（１４）が回転中心（１９）の周りに回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
回転中心（１９）が本質的に音響的に不活動の壁（１３）上に位置することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
振動部材（１４）が、少なくとも１つの連結部材（２７）を介して互いに連結された２つのプレート（１８ａ、１８ｂ）を有し、プレートはそれぞれ各空間（１１、１５）に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
２つのプレート（１８ａ、１８ｂ）が異なる断面を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
連結部材（２７）が、プレート（１８ａ、１８ｂ）を互いに連結する少なくとも１つのロッド（２７ａ）として設計されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
ロッド（２７ａ）が、１つの空間（１１）からもう１つの空間（１５）へ入る領域において密封装置（２８）を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
密封装置（２８）がロッド（２７ａ）を受け入れる孔の中に配置された可とう性ダイアフラムとして設計され、ダイアフラムはロッド（２７ａ）に連結され、孔の直径はプレート（１８ａ、１８ｂ）の直径よりもはるかに小さいことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
連結部材（２７）が磁気カップリング（２７ｂ）を有することを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
プレート（１８）がサンドウィッチ形の構造で設計され、被覆を備えていることを特徴とする請求項５から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
ガス搬送部分が内燃機関（７）の吸気管（３）であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
ガス搬送部分が排気系統（８）であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
中空体（１２）の少なくとも２つの空間（１１）の１つが管路部（１０）を通じて自動車両のガス搬送部分（３、８）および／または自動車両を取り巻く空間に連結され、少なくとも１つの他の空間（１５）が少なくとも１つの通路（１６）を介して、自動車両の室内（２）および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間に音響的に結合されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
ダイアフラム（１７）が気密および液漏れのない材料からなることを特徴とする請求項５から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
複数の振動部材（１４）が中空体（１２）の内部にあることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
部分空間（１５ａ）が孔を通じて周辺に連結されていることを特徴とする請求項２から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
空間（１１）に位置する振動部材（１４）の小部分が空間（１５）の小部分より大きいことを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
空間（１５）に位置する振動部材（１４）の小部分が空間（１１）の小部分より大きいことを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
振動部材（１４）の運動を制限するために少なくとも１つのストップ（２３）が中空体（１２）の内部に配置されていることを特徴とする請求項１から２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
もう１つの中空体（２９）が、中空体（１２）と室内（２）および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間との間に配置されていることを特徴とする請求項１から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの通路（１６ａ、１６ｂ）がそれぞれ、２つの部分空間（１５ａ、１５ｂ）から室内（２）および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間に通じていることを特徴とする請求項１８から２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
少なくとも１つの閉止装置（３１、３２）が中空体（１２）の下流に配置されていることを特徴とする請求項１から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの閉止装置（３１、３２）が中空体（１２）の上流に配置されていることを特徴とする請求項１から２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
少なくとも１つの閉止装置（３１、３２）が電気式、液圧式、または空気式に作動可能であることを特徴とする請求項２７または２８に記載の装置。
【請求項３０】
自動車両の室内（２）および／またはエンジン空間に、および／または自動車両を取り巻く空間に通じる通路（１６）の中にさらにもう１つの中空体（２９）が配置されて、この場合、中空体（２９）の入口に吸収材料（３０）が配置されていることを特徴とする請求項１８から２９までのいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車両における騒音構成のための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音響技術の進歩のおかげで、最近の設計の自動車両、特に洗練されたスポーツカークラスの自動車両は、自動車両の乗客空間における高い騒音快適性によって区別される。高い騒音快適性はこの場合には、低い音圧レベルと大幅に抑制された騒がしい騒音を特徴とする。これはまた法定の規制に関して自動車両の外部騒音にも適用され、この規制にしたがって、例えばドイツ連邦共和国では、７４ｄＢ（Ａ）最高音圧レベルが規定されている。
【０００３】
上述の自動車両を使用する、あるいは購入することを決定する際に感情的要素が増えつつあり、特に特定タイプの自動車両を標的とする自動車両の室内および外部騒音の構成が重要になりつつある。
【０００４】
高級スポーツカークラスの自動車両は室内で音圧レベルが低いので、自動車両の室内で優勢なエンジン騒音のみによって自動車両の中に配置された内燃機関の瞬間的負荷状態を検知することは、運転者にとって比較的困難なことが多い。しかしながらこのことは、正確にはスポーツカーの分野において、確かにそのような自動車両を使用または購買する際に運転者の主観的な印象が関与する自動車両があるため、しばしば望ましい。
【０００５】
それでもなお、エンジンの騒音によって走行中にエンジンの負荷状態を運転者が検知できるようにするために、遮音システムに関する処置がとられ、これは外部騒音レベルの増加を意味することがある。これはしばしば結果的に隣接周辺または環境に対してかなりの公害となる。さらにまた、法制上の規定があるために、外部騒音レベルを非常に限定された範囲にのみ増加することもできる。
【０００６】
上述の問題点はすでに認識されており、ＤＥ１９７０４３７６Ａ１から、自動車両の内燃機関用エアフィルタ配置のフィルタハウジングを、管路を通じて音響的に自動車両の乗客空間に接続することが知られている。
【０００７】
ＤＥ４２３３２５２Ｃ１は、吸気または排気系統の主管路が１つの管路を通じて乗客空間に接続されている、自動車両を開示している。ダイアフラム（ｄｉａｐｈｒａｇｍ）が乗客空間へ入る管路の流出領域に配置されており、加速ペダルに依存して調節可能であるスロットルバルブがダイアフラムと主管路との間に配置されている。
【０００８】
ＤＥ４４３５２９６Ａ１は、ＤＥ４２３３２５２Ｃ１から知られた配置が改善されるべきである内燃機関を有する自動車両を開示している。この目的のために、少なくとも１つの音響共鳴器を備えた管路が、パイプピースとは向きが反対の側でダイアフラムに隣接している。
【０００９】
しかしながら、特に過給内燃機関に関しては、すなわち過給機または圧縮機付きの内燃機関では、吸気管路からダイアフラムへ通じる管路では、ダイアフラムが非常に高い静的事前負荷にさらされるほど高い圧力が優勢になるという問題があり、この非常に高い静的事前負荷は、ダイアフラムが過度の曲げを受けるので音波伝達用のダイアフラムの働きを阻害するのみならず、運転中におけるダイアフラムの破損を除外できないほどダイアフラムに対して負荷を招くこともある。周知の従来技術のさらなる欠点は、例えば室内に伝達される音響パターンを僅かしか左右できないことである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、いかなる困難性もなく過給内燃機関にも適している自動車両における騒音構成のための装置を提供することである。しかしながら、このような装置は、非過給内燃機関にも適するべきであり、さらに内燃機関から発散して適切に伝達すべき音響パターンをできるだけ広い範囲で簡単に左右することを可能にする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば請求項１の特徴部分に記載の特徴によって達成される。
即ち本発明は、少なくとも２つの区間に区分されている少なくとも１つの中空体を有し、１つの空間は自動車両に配置されたガス搬送部分に連結されており、もう１つの空間は自動車両の室内および／またはエンジン空間に、および／または自動車両を取り巻く空間に音響的に結合されている、自動車両における騒音構成のための装置であって、中空体が本質的に音響的に不活動の壁によって２つの空間に区分されていること、および両空間の中に延びる振動部材が中空体の中に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、中空体は、本質的に音響的に不活動の壁によって２つの区間に区分されている。したがってガス搬送部分に連結された空間から、室内に音響的に結合された空間、および／またはエンジン空間、および／または自動車両を取り巻く空間に本質的に音波を伝達しないこの壁によって、中空体は２つの空間に互いに分離され、これらの空間は、過給内燃機関の場合でも困難なく圧力負荷にさらすことができる。ここでは過給内燃機関の場合でも、中空体をスロットルバルブの上流に直接連結することが可能で、この結果、中空体がエアフィルタに連結されると流れ騒音と低い音圧レベルによって好ましくないことが多い音響特性を回避することができる。
【００１３】
本発明による壁を、発生する音響負荷に容易に対処できるほど堅固になるように設計することもできる。壁の適切な選択はそれぞれの適用例によって異なる。
【００１４】
本発明によって両空間の中に延びている振動部材が、音波をガス搬送空間に連結された空間から室内に音響的に結合された空間の中に伝達するために設けられている。こうして、内燃機関の領域で発生する騒音は室内、および／またはエンジン空間、および／または自動車両を取り巻く空間に伝達されるので、運転者は、内燃機関の騒音の負荷に依存する印象を音響的に検知することができる。
【００１５】
本発明により音波の伝達が２つの空間の分離部から離れることによって、振動部材を設計するための複数の可能性が得られ、したがって、本発明による装置は最も多様な内燃機関、最も多様な自動車両、および最も多様な適用分野に使用することができるという利点を必然的に伴う。中空体から出たものを室内、エンジン空間、またはさもなければ外部に導くことができるのは有利である。
【００１６】
外部音響レベルを増加して結果的に排気系統をできるだけ遮音可能にすることは必要なく、こうして環境および自動車近接周辺を騒音から著しく解放することに通じることは有利である。室内騒音の設定は外部騒音から分離される。
【００１７】
さらにまた、風の騒音や自動車のローリング騒音などの妨害外部騒音は、運転者には通常不愉快と感じられるが、これまでは運転者の音響方向定位のためには必要であり、今では、本発明による装置の助けによって内燃機関の負荷状態に関する情報が騒音をできるだけ快適に感じるように運転者によって吸収できるようになって以来、室内からできるだけ遠ざけることができるので、妨害騒音から自動車の室内を遮断することが可能である。
【００１８】
本発明の有利な展開では、振動部材は２つの空間をそれぞれ部分空間に区分することができ、少なくともガス搬送部分に連結された空間の部分空間は、圧力補償を可能にするために互いに連結されている。
【００１９】
こうして振動部材が２つの空間を確実にさらに再区分すると、これは内燃機関から発散する音波のさらにすぐれた伝達またはより高い増幅を可能にするので、本発明による装置の効果が増加する。この点から、必要な圧力補償が少なくともガス搬送部分に連結された空間の部分空間の連結によって得られる。
【００２０】
さらに別の実施形態では、この連結は例えば孔または導管によって形成することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の有利な実施形態において、自動車両の室内および／またはエンジン空間に、および／または自動車両を取り巻く空間に通じる管路の中にさらにもう１つの中空体が配置されて、この場合、中空体の入口に吸収材料が配置されている場合には、中空体および吸収材料の相応な設計によって、伝達される音響の高周波成分の低減と同時に高周波部分の強化が可能である。この実施形態は、振動部材のみがダイアフラムとして設計され、音響的に不活動の壁が予め備えられていない場合にも、適用することができよう。
【００２２】
本発明のさらなる有利な改善と展開は、残りの従属請求項、および添付の図面によって原則を説明した例示的な実施形態から得ることができる。
即ち、振動部材が中空体に連結された弾性ダイアフラムとダイアフラムに取り付けられた少なくとも１つのプレートを有すること、振動部材がプレートとして設計されていること、振動部材が回転中心の周りに回転可能に取り付けられていること、回転中心が本質的に音響的に不活動の壁上に位置すること、振動部材が、少なくとも１つの連結部材を介して互いに連結された２つのプレートを有し、プレートはそれぞれ各空間に配置されていること、２つのプレートが異なる断面を有すること、連結部材がプレートを互いに連結する少なくとも１つのロッドとして設計されていること、ロッドが１つの空間からもう１つの空間へ入る領域において密封装置を備えていること、密封装置がロッドを受け入れる孔の中に配置された可とう性ダイアフラムとして設計され、ダイアフラムはロッドに連結され、孔の直径はプレートの直径よりもはるかに小さいこと、連結部材が磁気カップリングを有すること、プレートがサンドウィッチ形の構造で設計され、被覆を備えていること、ガス搬送部分が内燃機関の吸気管であること、ガス搬送部分が排気系統であること、中空体の少なくとも２つの空間の１つが管路部を通じて自動車両のガス搬送部分および／または自動車両を取り巻く空間に連結され、少なくとも１つの他の空間が少なくとも１つの通路を介して、自動車両の室内および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間に音響的に結合されていること、ダイアフラムが気密および液漏れのない材料からなること、複数の振動部材が中空体の内部にあること、部分空間が孔を通じて周辺に連結されていること、空間に位置する振動部材の小部分が空間の小部分より大きいこと、空間に位置する振動部材の小部分が空間の小部分より大きいこと、振動部材の運動を制限するために少なくとも１つのストップが中空体の内部に配置されていること、もう１つの中空体が、中空体と室内および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間との間に配置されていること、少なくとも１つの通路がそれぞれ、２つの部分空間から室内および／またはエンジン空間および／または自動車両を取り巻く空間に通じていること、少なくとも１つの閉止装置が中空体の下流に配置されていること、少なくとも１つの閉止装置が中空体の上流に配置されていること、少なくとも１つの閉止装置が電気式、液圧式、または空気式に作動可能であること、などである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、全体は図示されていない自動車両における騒音構成のための装置１を線図で示す図である。装置１はこの場合には、自動車両の室内２および／または図示されていないエンジン空間、および自動車両の周辺の両方における騒音、すなわち自動車両の内部騒音および／または外部騒音を左右することができる。
【００２４】
吸気管３に流入する空気は、噴射装置４によって周知の方法で燃料と混合される。同時に噴射装置４は同様な方法でそれぞれ吸気導管５の中に置かれており、吸気導管５は、空気の流れる方向（矢印を参照）に見て吸気管３の下流に配置され、この例では、吸気管３の統合された部分として考えられる。吸気導管５は共に、自動車両の中に配置された内燃機関７の個々の気筒６において終端する吸気マニホルド５ａを形成し、これらの気筒に混合気を供給する。もちろん内燃機関７を、直接噴射内燃機関７として設計することもできる。
【００２５】
混合気の燃焼の結果として発生する排気ガスは、排気系統８および出口オリフィス９を通じて排出される。排気系統８は、それ自体周知の方法で排気マニホルド８ａによって内燃機関７に連結されている。
【００２６】
ホース管路として設計されることが好ましい管路部１０は、吸気マニホルド５ａの上流において吸気管３から分岐している。管路部１０は、本発明の例示的な実施形態においては少なくとも近似的に円筒形状を有する大容積の中空体１２の空間１１に出る。事実上、中空体１２の形状はその機能において非常に小さな部分を演じるにすぎないので、他のどのような容積形状も中空体１２のために可能であることはもちろんである。
【００２７】
さらにまた、上に説明した装置１のあらゆる実施形態について、複数の中空体１２を並列および直列の両方で他の中空体と組み合わせることも可能である。
【００２８】
図３による第１の例示的な実施形態から判断できるように、音響的に不活動の壁１３と振動部材（振動素子）１４は中空体１２の内部に位置する。この実施形態では堅固に設計された壁１３は、中空体１２をすでに述べた入口側の空間１１と、さらに別の出口側の空間１５とに区分する。したがって吸気管３で発生した音波を本質的に壁１３から空間１５に伝達することができない。「本質的に」という表現は、これに関しては、壁１３を通る音波の伝達を、装置１の本質を構成する振動部材１４を通る下記の音波伝達と比較すれば、無視できることを意味する。
【００２９】
振動部材１４は、両空間１１、１５の中に延び、したがって空間１１の中に存在するかまたは空間１１の中に移る音波を、空間１５の中へおよびこの空間から室内２へ、または空間１５から出ており管路１０のようにホース管路として設計されることが好ましい通路１６が通じている他のいずれかの空間へ伝達する働きをする。言い換えれば、振動部材１４は、空間１１、１５を音響的に他の空間と連結する。好ましい実施形態では、振動部材１４は、中空体１２に連結された薄い弾性ダイアフラム１７と、弾性ダイアフラムに取り付けられて、例えばサンドウィッチ形状の構造で被覆を施されたプレート１８とを有する。サンドウィッチ形状の構造の代わりに、他のどのような軽量構造形態もプレート１８のために可能である。重要なことは、プレート１８の低質量と同時に高い剛性を有することである。
【００３０】
振動部材１４は、この場合には、振動部材１４と壁１３との交差点によって形成された回転中心１９の周りに回転可能に取り付けられている。したがって、回転中心１９の周りに部材１４が振動する結果、管路部分１０に存在する音響は通路１６に伝達される。ダイアフラム１７はこれらの音波を一方ではその弾性によって増幅し、他方では、ダイアフラム１７の存在によって空間１１におけるより高い圧力が形成可能であり、この圧力が振動部材１４のより大きな曲げを引き起こすことによって増幅する。プレート１８はできる限り堅固に作られているので、音波によってその回転中心１９の周りに回転するのみで、プレート１８の可能な限り低い特性的振動が発生する。同時にプレート１８は、その加速のために大きな力を全く必要としないように、できるだけ軽いものでなければならない。さらに、特性モードを特に振動中に、例えばプレート１８のより軟らかいまたはより硬い設計によって利用できるように、プレート１８を設計することが可能である。
【００３１】
振動部材１４は、２つの空間１１、１５をこの場合には部分空間１１ａ、１１ｂ、１５ａと１５ｂにそれぞれ区分する。部分空間１１ａと１１ｂとの間の圧力差を補償するために、これらは互いに連結され、この場合にはこれは導管２０によって行なわれ、導管２０は中空体１２の外側に取り付けられ、部分空間１１ａ、１１ｂを互いに連結し、そして例えばホースによって構成されてもよい。部分空間１５ａと１５ｂはまた、これらを互いに連結する連結する導管２１によっても連結され、圧力の補償は、部分空間１５ａ、１５ｂにおける極めて小さな圧力差を考慮して、空間１１におけるよりも重要ではない。正確にするためには、空間１１において、比較的高い静圧が図１によれば吸気管３に配置された圧縮機２２のために優勢であるという問題がある。圧縮機２２の代わりにブロワを設けることもできる。部分空間１１ａ、１１ｂの連結部がなければ、この圧力はもちろん部分空間１１ａに置いてのみ優勢であり、これは振動部材１４上における、特に振動部材１４のダイアフラム１７上における高い負荷となる。さらに孔を通じて部分空間１５ａを周囲に連結することもできる。
【００３２】
導管２０、２１の代わりに、図示されていないが孔を圧力補償のためにプレート１８および／またはダイアフラム１７に設けることもできる。孔のサイズはもちろん動的負荷の下でプレート１８の曲げを左右することになる。さらにまた導管２０、２１を、これらが特定の静的圧力差の場合にのみ開き、さもなければ閉じるように、設計することもでき、この開閉は例えば導管２０、２１の内部におけるボールまたは類似の閉止部材によって実施することができ、これはバルブとして、また相応に設計される場合には低域フィルタとして作用する。
【００３３】
ダイアフラム１７とプレート１８との組合せとしての実施形態に対する代替案として、振動部材１４をプレート１８によってのみ形成することもでき、次いでプレート１８は同様に回転中心１９に回転可能に取り付けることができる。それから中空体１２またはその壁の内側は、部分空間１１ａ、１１ｂの連結および適切であれば部分空間１５ａ、１５ｂの連結も、振動部材１４が特定の回転角度を超過する場合には起るように、設計することができる。このような実施形態を図４に線図で図示するが、参照記号１８’は曲った状態におけるプレートを示しており、この場合、部分空間１１ａ、１１ｂは互いに連結されている。
【００３４】
振動部材１４の過度の曲りを防ぐために、この場合には中空体１２の内側に取り付けられて、例えば孔あきプレートとして設計されるストップ２３が設けられる。さらにまた空間１５の内部に、室内２、または通路１６が通じる先の他の空間において発生する音波の通過を、したがって騒音の通過を変える部材（素子）２４が配置される。
【００３５】
さらにまた、図１と図２によれば、吸収材料２５が管路部１０にコンパクトな形で配置されている。例えばグラスウールなどの吸収材料２５の設計と材料は、特に装置１の伝達特性を決定する。さらに、管路部１０に似た方法で、吸収材料２６が管路部１６にコンパクトな形で配置されている。吸収材料２５、２６はまた、図示されていない方法で、堅固な格子構造と格子構造を囲む透気性材料とを有する。さらにまた吸収材料２５、２６を、細い繊維材料から焼結によって製造することができる。適切である場合には、吸収材料２５、２６を省くこともできる。
【００３６】
こうして構成部分１０、１１、１４、１５、１６、１７、１８、２５、および２６は、定義された伝達挙動を有する振動器チェーンを構成する。この伝達挙動の変化は、個別部材の伝達挙動の変化、例えば吸収材料２５、２６の減衰挙動の変化、管路部分１０、１６の長さまたは断面積の変化、管路部分１０、１６におけるスロットルまたは本体の配置、中空体１２の形状または容積の変化によって、特に振動部材１４の機械的性質の変化、例えばその剛性、減衰または質量、特にダイアフラム１７とプレート１８とを有する振動部材１４の実施形態におけるその両方の変化によって、そしてプレート１８のみが備えられているときに引き起こされる。
【００３７】
もちろんこれらすべての可能性を、どのような望みの方法によっても組み合わせることができ、これらを、例えばダイアフラム１７の電気的に調整された硬直化、吸収材料２５、２６の圧縮などによって左右できるようにすることは可能である。切替え可能な吸引管に似た方法で、追加の容積を連結することもできる。さらなる可能性は、中空体１２の中に変位可能ピストンを配置し、こうして例えばエンジン回転数の関数として中空体の容積を変えることであると言える。そういうわけで、これを運転者が走行中にも行うことができる。
【００３８】
変化、例えば発生する音響信号における増幅または周波数変化を達成するために、複数のダイアフラム１４を空間１５の内部に設けることもできる。この種の変化はまた、空間１１に位置する振動部材１４の小部分が空間１５に位置する小部分より大きくなるように振動部材１４が設計された場合に、またはこの代替案として、空間１５に位置する振動部材１４の小部分が空間１１における小部分より大きい場合に発生する。
【００３９】
図２は、図１に示すセットアップとは異なる装置１を示すもので、管路部１０は吸引管３に連結されていないが、この場合には排気系統８に連結されている。その他の点では、図２に示すセットアップは図１のものに正確に対応する。管路部１０の各個別の管路またはその他に排気マニホルド８ａの特定管路への連結も、もちろん可能である。１つまたは複数の管路部分１０は原則として排気系統８から任意の場所において、例えば図示されていない触媒コンバータの上流または下流から出ることができる。さらにまた管路部分１０は、排気系統８と吸気管３の両方から中空体１２に通ずることもできる。
【００４０】
図５は、装置１のさらに別の実施形態を図示する。壁１３はここでは、軸方向に中空体１２を通って延びる２つのコンサーティナ（ｃｏｎｃｅｒｔｉｎａ）１３ａ、１３ｂによって形成され、この間に、さらにダイアフラム１７とプレート１８とから構成される振動部材１４が取り付けられている。コンサーティナ１３ａ、１３ｂは、放射方向に高い剛性を有するが、振動部材１４が放射方向に振動するために軸方向には低い剛性を有する。したがってコンサーティナ１３ａ、１３ｂは同様に放射方向に剛性の壁１３を構成する。
【００４１】
したがって、ここでは、管路部分１０に連結された空間１１は通路１６に連結された空間１５の内部に同心に配置され、または中空体１２は放射方向に空間１１とそれを取り囲む空間１５とに細区分される。
【００４２】
この場合には、特に音響伝達のためにコンサーティナ１３ａ、１３ｂを使用し、したがってこれらを設計することも可能である。
【００４３】
振動部材１４は両空間１１、１５を通って延び、これらをそれぞれさらに細区分して部分空間１１ａ、１１ｂ、および１５ａ、１５ｂにする。こうして、振動部材１４の中間領域において生ずる動的音圧振動は、振動部材の外側領域において空間１５に、またここから通路１６を経て例えば室内２に伝達される。
【００４４】
急速な圧力変動の際に振動部材１４の回転軸に直角に走行する振動部材１４の振動動作を制限するために、ストップ２３が同様に空間１５の内部に設けられる。もちろんストップを空間１１にも設けることができる。図３による例示的実施形態におけるように、部分空間１１ａ、１１ｂを導管２０によって互いに連結することができる。これはまた、導管２１を通じて互いに連結される部分空間１５ａ、１５ｂにも適用される。
【００４５】
壁１３がさらに堅固に設計されている、装置１のさらに別に実施形態を図６に示す。しかしながら、中空体１２の軸方向に振動動作を起す振動部材１４は、２つのプレート１８ａ、１８ｂを有し、これらのプレートは連結部材２７を介して連結され、それぞれ中空体１２に確保されたダイアフラム１７ａ、１７ｂの上に配置されている。適切であれば、ダイアフラム１７ａ、１７ｂを省くこともでき、したがって振動部材はプレート１８ａ、１８ｂのみによって形成されることになる。連結部材２７はロッド２７ａによって形成され、このロッドはできるだけ軽く同時にできるだけ堅固なものであり、これが壁１３を通過する領域では、例えば滑りシールまたはダイアフラムの形を呈する密封装置２８を備えている。この場合には互いに前後して位置する空間１１、１５は、ダイアフラム１７ａ、１７ｂおよびこれらに取り付けられたプレート１８ａ、１８ｂによってさらに区分され、それぞれ部分空間１１ａ、１１ｂ、および１５ａ、１５ｂとなり、これらは前述の例示的実施形態におけるように、導管２０、２１によって互いに連結されているので、静的な力はダイアフラム１７ａ、１７ｂに作用せず、ダイアフラムの動的特性を妨害するいかなる静的変形も受けることはない。
【００４６】
音響信号の振動を達成することができるよう、空間１１、１５の断面を、したがってダイアフラム１７ａ、１７ｂおよび／またはプレート１８ａ、１８ｂの断面を異なるサイズで作ることが可能である。これによって通路１６の内部における音圧および音束を設定することができる。
【００４７】
図示されていない方法で、密封装置２８は可とう性ダイアフラムとして設計され、ロッド２７ａを受け入れる孔の中に配置され、ロッド２７ａに連結されることが可能である。もちろんこの場合には、ロッド２７ａを通すための孔の直径は、プレート１８ａ、１８ｂの直径よりもはるかに小さい。
【００４８】
空中の音響振動は、この場合には空間１１の中に配置されたプレート１８ａによって吸収され、ロッド２７ａを通じて、空間１５の中に配置されたプレート１８ｂに伝達される。次に空間１５では第２プレート１８ｂの振動が音波として放射され、通路１６を通じて区間１５を離れることができる。したがってこの結果、さらにまた空間１１から空間１５への音波の伝達も可能である。
【００４９】
図７による装置１の実施形態は、図６によるものに大体同じであるが、連結部材２７がロッド２７ａおよびこのロッドと協働する磁気カップリング２７ｂによって形成されており、しかしながらロッド２７ａは空間１１の内部でのみ動く、という点が異なっている。空間１５の中に配置されたプレート１８ｂは磁気カップリング２７ｂに連結され、さらにまたロッド２７ａは空間１１の中に適応させたプレート１８ａに取り付けられている。空間１１の中でプレート１８ａによって実行される振動は、ロッド２７ａと磁気カップリング２７ｂとによって空間１５内のプレート１８ｂに伝達され、こうして音波が通路１６の中に伝達されるようにする。
【００５０】
図６と図７による例示的な実施形態では、さらにまた、振動部材１４の振動動作を制限するためにストップ２３が設けられ、振動部材１４はプレート１８ａ、１８ｂと共に、また適切であればさらにまたダイアフラム１７ａ、１７ｂと共に、部分空間１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂを提供する。
【００５１】
図５、図６、図７による実施形態のすべてにおいて、ダイアフラム１７を適切であれば省くことができ、この代わりに、プレート１８は図４に示すように正確なはめ合いが使用されるようにする。
【００５２】
図示されていない方法で、互いに独立した２つの管路部分１０が吸気管２から空間１１へ通じることができ、さまざまな吸気導管５または排気マニホルド８ａまたは排気系統８の特定の管路から出ることができる。２つの通路１６もまた空間１５から室内２へ、または例えば部分空間１５ａ、１５ｂから出る自動車両に連結された他の空間に通じることができる。これによって、最も多様な音響効果を発生させることが可能である。
【００５３】
図８によれば、上述の中空体１２の下流に位置するさらに別の中空体２９が、室内２への通路１６に配置されている。これは結果的に、例えば高周波成分がろ過除去されることによって発生する信号の変化またはコンフィギュレートの可能性に加えて、音響信号の追加的増幅となる。さらに別の吸収材料３０が中空体２９への入口に配置されている。図示されていない方法で、周辺の中に直接放射する振動ダイアフラムも、信号のさらなる増幅または信号の特定の伝播を達成するために、管路１６の出口に直接配置することができる。
【００５４】
図９による装置１の実施形態では、通路１６ａ、１６ｂがそれぞれ両部分空間１５ａ、１５ｂに取り付けられ、それぞれ、スロットルバルブ３１、３２として設計された閉止装置が２つの通路１６ａ、１６ｂの出口に位置している。シャッタ、または簡単なフラップなどとして設計することもできる２つのスロットルバルブ３１、３２によって、発生または伝達される音圧を、例えば高すぎる特定の運転状態において発生する音響レベルの場合に、管路１６ａ、１６ｂの断面積を狭くすることによって減らすことができる。スロットルバルブ３１、３２を電気式、液圧式、または空気式に作動させることができる。
【００５５】
図１０は、制御装置３３によるスロットルフラップ３２の作動を示し、この制御装置の助けによって、スロットルバルブ３２は吸気システムにおける静圧によって制御される。
【００５６】
図１１〜１４はそれぞれ装置１を示し、装置１においては、振動部材１４はそれぞれ、互いに連結された２つの湾曲プレート１８ｃ、１８ｄから成る。この例では、伝達される音波の一種のステップアップを、２つのプレート１８ｃ、１８ｄの断面比によって達成することができる。
【００５７】
ここで使用されている矢印は、プレート１８ｃ、１８ｄが適応されている領域を連結または連続させるためのさまざまな可能性があることを示している。こうして、例えば図１１によれば、音響信号にさらに影響することを可能にする２つのさらに曲ったまたは湾曲したプレート１８ｅ、１８ｆが、管路１６への中空体１２の出口に設けられている。
【００５８】
この場合には、プレート１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆはすべて、音波の良好な応答を保証するために、非常に軽くて極めて剛性の材料から構成されている。すべてのプレート１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆは、耐漏えい性と弾力性を保証するダイアフラム３４を介して中空体１２の壁に連結されている。
【００５９】
図１３による実施形態では、結合部材３５がプレート１８ｃ、１８ｄの対とプレート１８ｅ、１８ｆの対との間に設けられ、これを液圧式、空気式、電気式、磁気式、または純粋に機械式に設計することができる。
【００６０】
図１５は、図８に類似の本発明による装置の実施形態を示しており、通路１６は空間１５から出て室内２に通じている。ここでもさらに別の中空体２９はその前に配置された吸収材料３０を予め備えている。もちろん、この実施形態では、振動部材１４を簡単なダイアフラムとして設計し、音響的に不活動の壁１３とプレート１８とを備えた上記の構造を省くことも可能である。
吸収材料３０の音響入力インピーダンスＲは、Ｒ＝（０．８−１．３）×ＰＯ×Ｃ／Ｆｐである。ただしＰＯ×Ｃは空気の波動インピーダンス、Ｆｐは通路１６の断面積を表わす。この音響入力インピーダンスＲは、室内２への通路１６の出口に、通路１６における騒音の反射と定常波とを低減する、この場合には図示されていない吸収材料３０が配置されている場合に発生する。
吸収材料３０の流れ抵抗ΔＰ／Ｑは、ΔＰ／Ｑ＝（０．８−１．３）×ＰＯ×Ｃ／Ｆｐである。ただしＰＯ×Ｃは空気の波動インピーダンス、Ｆｐは通路１６の断面積，ΔＰは圧力損失を表わす。上記の式は、通路１６が室内２の向かいに開かれている場合に大抵適用される。
こうして、中空体２９とこの前に配置された吸収材料３０とを有する上述の実施形態を、さまざまな装置１に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車両における騒音構成のために、自動車両の吸気管に連結された本発明による装置を示す図である。
【図２】自動車両における騒音構成のために、自動車両の排気系統に連結された本発明による装置を示す図である。
【図３】図１および図２に示す本発明による装置の第１実施形態を示す図である。
【図４】図３による実施形態の改変された詳細を示す図である。
【図５】図１および図２に示す本発明による装置の第２実施形態を示す図である。
【図６】図１および図２に示す本発明による装置の第３実施形態を示す図である。
【図７】図１および図２に示す本発明による装置の第４実施形態を示す図である。
【図８】本発明による装置の自動車両の室内への連結部を示す図である。
【図９】図１および図２に示す本発明による装置の第５実施形態を示す図である。
【図１０】図１および図２に示す本発明による装置の第６実施形態を示す図である。
【図１１】図１および図２に示す本発明による装置の第７実施形態を示す図である。
【図１２】図１および図２に示す本発明による装置の第８実施形態を示す図である。
【図１３】図１および図２に示す本発明による装置の第９実施形態を示す図である。
【図１４】図１および図２に示す本発明による装置の第１０実施形態を示す図である。
【図１５】図８に類似の本発明による装置の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  騒音構成のための装置
２  自動車の室内
３  吸気管
４  噴射装置
５  吸気導管
５ａ  吸気マニホルド
６  気筒
７  内燃機関
８  排気系統
８ａ  排気マニホルド
９  出口オリフィス
１０  管路部
１１  空間
１２  中空体
１３  壁
１４  振動部材
１５  空間
１６  通路
１７  弾性ダイアフラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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