消声器装置和包括这种消声器装置的机动车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于连接至机动车辆的活塞式压缩机的消声器装置（10），所述装置包括：具有进口（12）和出口（13）的壳体（11），所述进口适用于连接至吸入管线或连接至活塞式压缩机的排气口，所述出口适用于连接至活塞式压缩机的进气口或连接至压缩空气管线；贯流式管道（20），其从所述进口穿过壳体延伸到所述出口，以允许空气经由所述贯流式管道（20）从进口向出口流动；和四分之一波长谐振器（30），其被定位在壳体中并且包括细长的谐振管道（31），所述谐振管道沿其纵向方向弯曲，并且在其一端具有被定位在贯流式管道的壁中的进口孔口（32），并且横截面积大于或等于贯流式管道的横截面积，谐振管道的另一端（33）是闭合的。本发明还涉及一种配置有这种消声器装置的机动车辆。
【专利说明】消声器装置和包括这种消声器装置的机动车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于连接至机动车辆的活塞式压缩机的消声器装置，和一种包括这种消声器装置的机动车辆。
【背景技术】
[0002]在配置有气动操作的制动缸的机动车辆中，活塞式压缩机通常用于产生操作制动缸所需的压缩空气。这种活塞式压缩机是强声调声源，其产生高度特征化的脉动声，所述脉动声可以导致噪声问题并且乃至阻碍车辆通过噪声认证。因此需要使这种脉动声衰减。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种消声器装置，其非常适合于使在机动车辆的活塞式压缩机处于操作状态中时产生的脉动声衰减。
[0004]根据本发明，所述目的借助于具有在权利要求1中限定的特征的消声器装置实现。
[0005]根据本发明的消声器装置包括:
[0006]-具有进口和出口的壳体，所述进口适用于连接至吸入管线或连接至活塞式压缩机的排气口，所述出口适用于连接至活塞式压缩机的进气口或连接至压缩空气管线，
[0007]-贯流式管道，其从所述进口穿过壳体延伸到所述出口，以允许通向活塞式压缩机的进气经由所述贯流式管道从吸入管线向活塞式压缩机的进气口流动，或允许压缩空气经由所述贯流式管道从活塞式压缩机的排气口向压缩空气管线流动，和
[0008]-四分之一波长谐振器，其被定位在壳体中并且包括细长的谐振管道，所述谐振管道沿其纵向方向弯曲并且在其一端具有进口孔口，所述进口孔口的被定位在贯流式管道的壁中并且其横截面积大于或等于贯流式管道的横截面积，谐振管道的另一端是闭合的。
[0009]根据本发明的消声器装置从而配置成被定位在活塞式压缩机和将进气引导至活塞式压缩机的吸入管线之间，或被定位在活塞式压缩机和将压缩空气从活塞式压缩机引出的压缩空气管线之间。四分之一波长谐振器从而将被定位在活塞式压缩机的进气口或排气口附近(即声源附近)的相对于活塞式压缩机的进气口或排气口的一位置处，所述位置能够不考虑车辆型号和吸入管线和压缩空气管线的构造而保持不变。四分之一波长谐振器的这种定位方式在声学上是有利的，并且与谐振器距离活塞式压缩机的进气口或排气口较远的情况相比使得谐振器的声音衰减特性更少地依赖于吸入管线和压缩空气管线的特定构造。
[0010]使用四分之一波长谐振器的优点是，这种谐振器使基本声音和每一个二次谐波均衰减，而不像仅能够使基本声音衰减的某些其他类型的谐振器。四分之一波长谐振器的另一优点是，这种谐振器的构造相对紧凑。使谐振器配置有弯曲的谐振管道使得消声器能够特别地紧凑并且节省空间。
[0011]本发明的实施方式的特征在于:
[0012]-消声器装置的壳体包括基部元件，所述基部元件具有与其配合的覆盖元件，[0013]-谐振管道采用被定位在基部元件中并且具有面向覆盖元件的纵向孔口的通道的形式，以及
[0014]-通道的所述纵向孔口借助于覆盖元件闭合。
[0015]将壳体分隔为这种基部元件和覆盖元件使得消声器装置更易于制造。壳体的所述结构还意味着谐振管道在覆盖元件被装配至基部元件之前对于期望的调节和改变而言是易于访问的。
[0016]根据本发明的另一实施方式，消声器装置包括这样的覆盖元件，所述覆盖元件能够装配至所述基部元件并且配置有突出部，在覆盖元件被装配至基部元件时所述突出部能够经由通道的纵向孔口被容置在基部元件中的所述通道中以便形成端壁，所述端壁限定谐振管道的所述闭合的另一端。这使得能够借助于改变覆盖元件上的突出部的定位而改变谐振管道的长度，并且从而能够使用共享同一构造的基部元件实现借助于将基部元件与不同的覆盖元件结合而具有互相不同的声音衰减特性的消声器装置。
[0017]根据本发明的又一实施方式，多孔板越过谐振管道被放置在谐振管道的进口孔口处。在谐振管道的进口孔口处配置这种多孔板通过这样的方式影响四分之一波长谐振器的声音衰减特性，即以在四分之一波长谐振器被优化的频率处衰减稍微较差的代价使更多的频率将被衰减。多孔板从而给予四分之一波长谐振器更宽泛的声音衰减特性，并且还用作阻止垃圾或类似物侵入谐振管道的屏障。
[0018]根据本发明的又一实施方式，由声音吸收材料制成的吸音装置被配置在谐振管道的内表面的一个或多个区域上。将这种吸音装置嵌入谐振管道影响四分之一波长谐振器的声音衰减特性，因为以在四分之一波长谐振器被优化的频率处衰减稍微较差的代价使更多的频率将被衰减。吸音装置从而给予四分之一波长谐振器更宽泛的声音衰减特性。
[0019]根据本发明的消声器装置的其他有利特征借助于从属权利要求和以下载列的描述指出。
[0020]本发明还涉及一种具有在权利要求12中限定的特征的机动车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本发明下面基于实施方式并参照附图被更详细地描述，其中:
[0022]图1是根据本发明的实施方式的消声器装置的从上方所见的立体图，
[0023]图2是根据图1的消声器装置的从下方所见的立体图，
[0024]图3是根据图1的消声器装置的侧视图，
[0025]图4是沿图3中的线IV-1V的纵截面图，
[0026]图5是根据图1的消声器装置的平面图，
[0027]图6是沿图5中的线V1-VI的截面图，
[0028]图7是根据本发明的第二实施方式的贯穿消声器装置的纵截面图，
[0029]图8是根据本发明的第三实施方式的贯穿消声器装置的纵截面图，以及
[0030]图9是根据本发明的第四实施方式的贯穿消声器装置的纵截面图。
【具体实施方式】
[0031]图1-6展示了根据本发明的实施方式的消声器装置10。所述消声器装置10适于被连接至机动车辆的活塞式压缩机I (在图5中借助于虚线示意性地展示)，以便使在活塞式压缩机处于操作状态中时在活塞式压缩机中的气体交换期间发生的噪声衰减。所述活塞式压缩机I可以例如采用所谓的制动压缩机的形式，并且适于产生用于一个或多个气动操作的制动缸的压缩空气，所述制动缸组成机动车辆的制动系统的一部分。
[0032]消声器装置10包括具有进口 12和出口 13的壳体11，所述进口适用于连接至机动车辆的吸入管线2 (在图5中借助于虚线示意性地展示)，所述出口适用于连接至活塞式压缩机I的进气口。吸入管线2使其下游端3连接至消声器装置的壳体的进口 12，并且可以例如使其上游端连接至被定位在机动车辆的内燃机的进气口附近的空气过滤器。
[0033]图5描绘了被装配至示意性地展示的活塞式压缩机I的消声器装置10。在所描绘的实施例中，消声器装置10借助于第一螺纹式紧固构件14和第二螺纹式紧固构件17牢固地螺固至活塞式压缩机I的外部壳体，所述第一螺纹式紧固构件穿过贯穿消声器装置的壳体11的支架16延伸的孔部15延伸并且接合在活塞式压缩机的壳体中的螺纹孔部中，所述第二螺纹式紧固构件穿过贯穿消声器装置的壳体11延伸的孔部18延伸并且接合在活塞式压缩机的壳体中的螺纹孔部中。在所描绘的实施例中，间隔构件19被配置在消声器装置的壳体11和活塞式压缩机的壳体之间。间隔构件19从消声器装置的壳体11突出，并且适用于所述第二紧固构件17的孔部18延伸穿过所述间隔构件。
[0034]贯流式管道20(参见图4)被定位在消声器装置的壳体11内。所述贯流式管道20从壳体11的进口 12穿过所述壳体延伸到其出口 13，以允许通向活塞式压缩机的进气经由所述贯流式管道从吸入管线2向活塞式压缩机的进气口流动。壳体的进口 12和出口 13从而还构成贯流式管道20的相应的进口和出口。
[0035]四分之一波长谐振器30 (参见图4)还被定位在消声器装置的壳体11内。所述四分之一波长谐振器30包括细长的谐振管道31，所述谐振管道沿其纵向方向弯曲并且在其一端具有被定位在贯流式管道20的壁21中的进口孔口 32。谐振管道31的另一端33是闭合的。在所展示的实施例中，谐振管道的进口孔口 32被定位在贯流式管道20的弯曲部22处、在弯曲部的内侧上。
[0036]谐振管道的进口孔口 32的横截面积大于或等于贯流式管道20的横截面积，但有利地不大于所述贯流式管道的横截面积的三倍。
[0037]与进口孔口 32的横截面积类似，谐振管道31的横截面积有利地是沿整个管道恒定的，但谐振管道可以替代地从其进口孔口 32朝向其闭合端33变窄。
[0038]在展示的实施方式中，谐振管道31朝反方向弯曲，并且包括两个部分31a、31b(参见图4)，所述两个部分彼此并排平行地延伸，并且借助于管道弯曲部31c彼此连接。所述管道弯曲部31c弯曲经过180度。管道部分31a、31b借助于被定位在其间的分隔壁36彼此隔开，并且沿其所述分隔壁的相应的侧面延伸。谐振管道31可以替代地以其他方式弯曲。
[0039]四分之一波长谐振器30被调整到吸入管线2的主固有频率，并且谐振管道31的长度基于所述频率被相应地设定。
[0040]壳体11有利地包括基部元件40，所述基部元件具有与其配合的覆盖元件50，如图1-3和6所示。在图1-6中描绘的实施方式中，覆盖元件50是板状的，并且具有贯穿其的孔口 51，所述孔口连接至贯流式管道20的下游端并且构成壳体的前述出口 13。谐振管道31采用被定位在基部元件40中并且配置有朝向覆盖元件50的纵向孔口 42的通道41的形式。通道41的所述纵向孔口 42借助于覆盖元件50闭合。通道41从谐振管道的进口孔口 32延伸到端壁43，所述端壁形成基部元件40的一部分(参见图4)，并且在图1-6中展示的实施方式中限定谐振管道31的闭合的另一端3。前述间隔构件19被定位在覆盖元件50上，并且从所述覆盖元件突出。
[0041]在图1-6中展示的实施方式中，基部元件40配置有定位销44，所述定位销突出在基部元件的面向覆盖元件50的一侧上从基部元件突出。每个定位销44能够被容置在贯穿覆盖元件50延伸的相应的孔部中。将基部元件和覆盖元件装配在一起涉及基部元件的定位销44被推入覆盖元件中的相应的孔部中。定位销的长度被如此设定，以使得其在覆盖元件已在基部元件上被放置在位时、在覆盖元件的背向基部元件的一侧上从相应的孔部略微突出。压力或冲击力随后被施加在定位销44的突出端上，以使得所述突出端变形并且填充相应的孔部，从而将覆盖元件牢固地锁定至基部元件。覆盖元件50可以替代地借助于螺纹连接或焊接紧固至基部元件。
[0042]壳体11有利地是由铝制成的铸壳，在这种情况下基部元件40和覆盖元件50采用铝铸件的形式。然而，壳体11可以替代地以其他方式和由其他材料制成。
[0043]在图7中展示的实施方式中，谐振管道31的闭合的另一端33借助于突出部52限定，所述突出部在覆盖元件50的面向基部元件40的一侧上从所述覆盖元件突出。突出部52能够在覆盖元件50被装配至基部元件40时经由通道的纵向孔口 42被容置在基部元件40的通道41中，以便形成端壁，所述端壁横向地延伸至谐振管道31的纵向轴线，并且限定所述谐振管道的闭合的另一端33。在这种情况下，谐振管道31的长度和四分之一波长谐振器由此产生的声音衰减特性从而借助于突出部52的位置限定。使两个可互相替换的覆盖元件50被装配至同一基部元件40 (其中的一个覆盖元件配置有在图7中展示并且在上文中描述的突出部52，并且另一个覆盖元件不具有这种突出部)使得能够借助于选择覆盖元件改变谐振管道的长度。谐振管道的长度的这种潜在改变当然还可以借助于使两个或更多的可互相替换的覆盖元件50可装配至给定基部元件40并且配置有在图7中展示并且在上文中描述的突出部52实现，所述突出部在不同的覆盖元件上被定位在不同的位置处。
[0044]为影响四分之一波长谐振器的声音衰减特性，多孔板34可以越过谐振管道31被横向地放置在所述谐振管道的进口孔口 32处，如图8所示。所述多孔板34可以与基部元件40成为一体或采用覆盖元件50上的突出部的形式。
[0045]为影响四分之一波长谐振器的声音衰减特性，由吸音材料制成的吸音装置35还可以被放置在谐振管道的内表面的一个或多个区域上，如图9所示。在图9中的实施例中，吸音装置35被放置在谐振管道的闭合的另一端33处。然而，吸音装置可以替代地被定位在沿谐振管道31的其他点处，例如在其进口孔口 32处。相应的吸音装置35可以例如由具有吸音特性的玻璃纤维毛料、发泡塑料、棉织物、布料或其他适当的材料制成。
[0046]根据在图1-9中描绘的实施方式的消声器装置10适用于在吸入管线和活塞式压缩机之间连接。然而，根据本发明的消声器装置可以替代地被配置成用于在活塞式压缩机和压缩空气管线之间连接，在这种情况下，消声器装置的壳体11的进口 12将被配置成用于连接至活塞式压缩机的排气口，并且消声器装置的壳体11的出口 13将被配置成用于连接至压缩空气管线，同时消声器装置10在其他方面可以参照图1-9如上文所述地配置。在这种情况下，四分之一波长谐振器30将被调整到压缩空气管线的主固有频率，并且谐振管道31的长度将基于压缩空气管线的主固有频率被相应地设定。
[0047]根据本发明的消声器装置尤其适用于在重型机动车辆(例如公共汽车、牵引车或卡车)中使用。
[0048]本发明当然不以任何方式被限制到上文中所述的实施方式中，因为对于其改型而言的多种可能性对于本领域中的技术人员而言是显然的，而不会偏离如在所附的权利要求中限定的本发明的基本概念。
【权利要求】
1.一种用于连接至机动车辆的活塞式压缩机的消声器装置，其特征在于，所述消声器装置(10)包括 -具有进口(12)和出口(13)的壳体(11)，所述进口适用于连接至吸入管线或连接至活塞式压缩机的排气口，所述出口适用于连接至活塞式压缩机的进气口或连接至压缩空气管线， -贯流式管道(20)，其从所述进口( 12)穿过壳体(11)延伸到所述出口(13)，以允许空气经由所述贯流式管道(20)从进口(12)向出口(13)流动，和 -四分之一波长谐振器(30)，其被定位在壳体(11)中并且包括细长的谐振管道(31)，所述谐振管道沿其纵向方向弯曲，并且在其一端具有进口孔口( 32 )，所述进口孔口被定位在贯流式管道(20)的壁(21)中并且其横截面积大于或等于贯流式管道的横截面积，谐振管道的另一端(33)是闭合的。
2.根据权利要求1所述的消声器装置，其特征在于，所述谐振管道(31)朝反方向弯曲，并且包括两个部分(31a，31b)(参见图4)，所述两个部分彼此并排平行地延伸并且借助于管道弯曲部(31c)彼此连接。
3.根据权利要求1或2所述的消声器装置，其特征在于，所述谐振管道的进口孔口(32)被定位在贯流式管道(20)的弯曲部(22)处、在弯曲部的内侧上。
4.根据权利要求1-3中任一所述的消声器装置，其特征在于: -所述壳体(11)包括基部元件(40 ),所述基部元件具有与其配合的覆盖元件(50 ), -所述谐振管道采用被定位 在基部元件(40)中并且具有朝向覆盖元件(50)的纵向孔口(42)的通道(41)的形式，以及 -所述通道(41)的所述纵向孔口(42)借助于覆盖元件(50)闭合。
5.根据权利要求4所述的消声器装置，其特征在于，所述通道(41)从谐振管道的进口孔口(32)延伸到定位在基部元件(40)中的端壁(43)。
6.根据权利要求4或5所述的消声器装置，其特征在于，所述消声器装置(10)包括这样的覆盖元件(50)，其能够装配至所述基部元件(40)，并且配置有突出部(52)，在覆盖元件被装配至基部元件时所述突出部能够经由通道(41)的纵向孔口(42)被容置在基部元件中的所述通道中，以便形成端壁，所述端壁限定谐振管道(31)的所述闭合的另一端(33)。
7.根据权利要求6所述的消声器装置，其特征在于，所述消声器装置(10)还包括这样的覆盖元件(50)，其能够装配至所述基部元件(40)，但是不具有所述突出部(52)，以使得能够借助于覆盖元件的选择变更谐振管道的长度。
8.根据权利要求6或7所述的消声器装置，其特征在于，所述消声器装置(10)包括两个或更多的可互相替换的覆盖元件(50)，所述覆盖元件中的每个均能够装配至所述基部元件(40)，并且配置有突出部(52)，在覆盖元件被装配至基部元件时所述突出部能够经由通道(41)的纵向孔口(42)被容置在基部元件中的所述通道中，以便形成端壁，所述端壁限定谐振管道(31)的所述闭合的另一端(33)，所述突出部(52)在不同的覆盖元件(50)上被定位在不同的位置点，以使得能够借助于覆盖元件的选择变更谐振管道的长度。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的消声器装置，其特征在于，所述谐振管道的进口孔口(32)的横截面积至多是贯流式管道的横截面积的三倍。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的消声器装置，其特征在于，多孔板(34)越过谐振管道(31)被横向地放置在所述谐振管道的进口孔口(32)处。
11.根据权利要求ι-?ο中任一项所述的消声器装置，其特征在于，由吸音材料制成的吸音装置(35)被配置在谐振管道的内表面的一个或多个区域上。
12.—种机动车辆，包括:活塞式压缩机(I);吸入管线(2)，其被连接至活塞式压缩机(I)以允许空气经由所述吸入管线被引导至活塞式压缩机的进气口 ；和压缩空气管线，其被连接至活塞式压缩机(I)以允许压缩空气经由所述压缩空气管线从活塞式压缩机的排气口被引出，其特征在于: -根据权利要求1-11中任一项的消声器装置(10)被定位在吸入管线(2)和活塞式压缩机(I)之间，消声器装置的壳体(11)的进口(12)被连接至吸入管线(2)，并且消声器装置的壳体的出口(13)被连接至活塞式压缩机的进气口，和/或 -根据权利要求ι-1i中任一项所述的消声器装置(10)被定位在活塞式压缩机(I)和压缩空气管线之间，消声器装置的壳体(11)的进口( 12 )被连接至活塞式压缩机的排气口，并且消声器装置的壳体的出口( 13)被连接至压缩空气管线。
13.根据权利要求12所述的机动车辆，其特征在于，所述活塞式压缩机(I)适于产生用于机动车辆的制动系统的压缩空气。
【文档编号】F01N1/02GK103492715SQ201280018544
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】D·古德, R·格拉夫, L·谢尔斯特伦 申请人:斯堪尼亚商用车有限公司