CN110228409B - 包括喇叭的车辆前部结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆前部结构(101)，包括：包括冷却流体的冷却装置(110)，其被配置为由车辆(100)移动时接收的气流所冷却；挡板单元(108)，其被设置成控制气流并将气流朝向冷却装置重定向；空气引导件(102)，其设置在挡板单元的前方并与挡板单元相邻，空气引导装置被设置成朝向挡板单元重定向来自车辆前进方向的气流；喇叭单元(104)，被配置为向连接于空气引导件的声音输出部分(208)提供声音输出信号以使在声音输出部分的边缘(306)与空气引导件之间形成气密密封。

Description

包括喇叭的车辆前部结构

技术领域

本发明涉及一种包括喇叭的车辆前部结构。

背景技术

车辆通常包括允许空气进入车辆前部的格栅(grille)。在空气到达冷却器(例如用于冷却车辆发动机的散热器)之前，空气通过挡板(shutter)。为了在挡板打开时增加到散热器的空气流量，可以设置空气引导件以将空气引向挡板。另外，当挡板关闭时，空气引导件可有助于减少通过挡板的空气泄漏并进入车辆的发动机空间。

除了上述之外，需要放置喇叭以使来自喇叭的声音能够以足够的强度发出而不会干扰挡板或空气引导件的定位或功能。通常，在车辆的各个部分例如在车辆的保险杠中制造喇叭口，以使车辆外部的声音强度足够高。因此，喇叭口和喇叭本身的位置带来了与增加的空气动力学阻力相关的问题，这导致二氧化碳排放增加，以及车辆的设计问题。

DE102010010655公开了车辆前部的格栅后面的喇叭的一个示例设置。为了能使足够的声音强度到达车辆的外部，空气引导装置设置有通孔。喇叭直接设置在空气引导件的后面，因此需要通孔以确保车辆外部的声音强度足够高。然而，这种通孔例如对空气阻力和二氧化碳排放具有负面影响。

因此，对于从车辆喇叭提供足够的声音强度而无显著的空气泄漏而言，存在改进的空间。

发明内容

鉴于上述现有技术，本发明的一个目的是提供一种车辆前部结构，其喇叭的定位能够提高车辆外部的信号强度而无显著空气泄漏。

根据本发明的第一方面，提供了一种车辆前部结构，包括：包括冷却流体的冷却装置，其被配置为由车辆移动时接收的气流冷却；挡板单元，被设置成控制气流并将气流朝向冷却装置重定向；空气引导件，其设置在挡板单元前方并与挡板单元相邻，空气引导件被设置为朝向挡板重定向来自车辆前进方向的气流；喇叭单元，被配置为向声音输出部分提供声音输出信号，所述声音输出部分以在声音输出部分的边缘与空气引导件之间形成气密密封的方式连接于空气引导件。

本发明基于这样的认识，即通过以空气引导件与喇叭单元的声音输出部分之间气密密封的方式将喇叭单元集成在空气引导件中，使得来自喇叭单元的声音能够自由地进入空气引导件、挡板和扰流板网(spoiler mesh)之间的开放空间。因此，由于声音输出部分经由气密密封连接于空气引导件，因此喇叭单元的定位不会引起额外的空气泄漏。此外，空气引导件的位置使得其被配置为将来自车辆正前方的进气朝向挡板重定向。因此，喇叭单元和连接于空气引导件的声音输出部分的位置有利于使得声波以足够高的声音强度到达车辆的外部。

因此，本发明提供了与减少由于不再需要的喇叭口引起的空气泄漏有关的优点。这样可以减少气动阻力，减少二氧化碳排放，提高设计自由度。

挡板单元可包括活板以控制气流并将气流朝向冷却装置重定向。活板可以是矩形的并且可以旋转，以便关闭或打开朝向冷却装置外表面的入口。因此，活板可以例如阻挡气流或通过活板的旋转运动允许空气流过挡板单元。

冷却装置通常可用于向发动机或其它区域(例如车辆的空调)提供冷却流体或被冷却流体。例如，对于一种可能的冷却装置，冷却流体与发动机交换热量，并且加热的流体返回到冷却装置，在冷却装置中，流体由流入物或穿过挡板的空气所冷却。冷却装置通常可以称为用于冷却车辆发动机的散热器。

空气引导件被成形和定位成将进入的气流朝向挡板单元被重定向。因此，空气引导件确保比没有空气引导件的情况下向挡板单元提供更多的气流。空气引导件可包括一个或若干个部件，其中部件可具有独立的主要功能(例如更低的防撞梁)。空气引导件可以形成为气密漏斗。空气引导件可优选是相对刚性的，并且可以由例如金属或塑料材料制成。

喇叭单元被配置为向车辆的外部提供声音信号。因此，喇叭单元可用于向行人或其他车辆的驾驶员发信号以引起他们的注意或提供警告信号。喇叭单元可包括喇叭罩或扬声器和用于提供电控制信号和用于产生声音的电力的控制电路。

喇叭的声音输出可能是例如短暂的声音爆发或更长的声音持续时间和各种声音强度。此外，喇叭单元可以提供声音以提供“安静”车辆正在接近的指示。这种安静的车辆可以例如是电动车辆，其不产生内燃机传统上产生的相对负载的发动机噪音。用于安静车辆(例如电动车辆)的喇叭产生或更长但不太强烈的声音输出可被称为ESM(外部声音模块)。

优选地，声音输出部分至少部分地面向车辆的前进方向。声音输出部分可以具有由声音输出部分的边缘形成的平面。该平面的法线可设置为相对于车辆的前进方向成一定角度。以这种方式，确保声音从车辆前部结构向前发出。

在本发明的一些实施例中，其中喇叭单元设置在壳体中，其中声音输出部分是壳体的一部分，由此壳体壁的边缘以气密密封的方式在空气引导件的切口部分(cut-outportion)中连接于空气引导件。喇叭单元可包括喇叭罩和附加部件例如电路、隔膜等。通过将喇叭单元放置在壳体中，为喇叭提供机械保护。而且，外壳可用于放大声音输出强度。

根据本发明构思的喇叭单元可以是电子喇叭，例如无蜂鸣或蜂鸣喇叭。喇叭可以是喇叭型或蜗牛型。

此外，设置在壳体中的喇叭单元可以利用固定构件连接于壳体，使得喇叭在使用时能够振动。以这种方式，较少的振动可以传播到车辆中并且同时改善车辆外部的声音输出强度。例如，可以是固定构件与壳体和/或喇叭单元之间的连接使得喇叭振动。根据其它可能的实施方式，固定构件本身可以是弹性的，即如果变形则它们恢复到其原始形状，例如弹簧或塑料固定构件。

在可能的实施例中，声音输出部分可以是喇叭单元的喇叭罩。因此，喇叭罩以气密方式连接于空气引导件。例如，在一个可能的实施例中，柔性密封构件可设置为在喇叭罩的边缘与空气引导件的切口部分之间提供气密密封。因此，提供了一种以气密方式将喇叭罩连接于空气引导件的简单而坚固的方式。柔性密封构件可包括橡胶管。

在一些实施例中，喇叭单元可以利用固定构件连接于车身部件，使得喇叭单元在使用时能够振动。在喇叭单元未设置在壳体中的情况下，这可能是有利的。

车辆例如可以是轿车或卡车。

根据一个实施例，喇叭单元可以设置在空气引导件中的突出部中，其中声音输出部分包括突出部的出口。换句话说，声音输出部分密封在空气引导件的表面上。包括附加部件(电气部件、隔膜等)的喇叭单元设置在所述突出部中，该突出部可被视为用作容纳喇叭的壳体。

根据本发明的一个实施例，空气引导件和喇叭单元设置在挡板单元的第一侧上，该车辆结构包括设置在挡板单元的第二侧上的另一空气引导件和喇叭单元，第一侧和第二侧是车辆纵向中心线的相对侧，其中喇叭设置成朝向纵向中心线倾斜一定角度。因此，喇叭单元设置成使得声波主要朝向纵向中心线，与纵向中心线成倾斜角度。朝向相同中心线倾斜的喇叭的设置可提供来自两个喇叭的声波之间的相长干涉。因此，当来自喇叭的声音同相时，来自喇叭的声音强度将通过相长干涉进一步增大。

空气引导件和喇叭单元对可相对于纵向中心线对称地设置。因此，喇叭单元设置在挡板单元前方但在其相对侧上，即在车辆的左右方向上，第一喇叭单元设置在挡板单元的左侧或右侧上并且第二喇叭单元设置在挡板单元的左侧或右侧中的另一侧上。

优选地，空气引导件是设置在车辆的防撞梁下方的下部空气引导件。通过将喇叭单元置于车辆防撞梁下方的下部空气引导件中，与在行人碰撞的情况下由喇叭单元引起的对行人的冲击相比于具有设置在防撞梁上方的喇叭的空气引导件减少了。

根据本发明的第二方面，提供了一种车辆，包括根据前述任一实施例的车辆前部结构。

本发明第二方面的效果和特征很大程度上类似于上面结合本发明第一方面所述的那些。

当研究所附权利要求和以下说明书时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以构建除了下面描述的实施例之外的实施例。

附图说明

现在将参考示出本发明的示例实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面，其中：

图1概念性地示出包括根据本发明一个示例性实施例的前部结构的车辆；

图2概念性地示出根据本发明一个示例性实施例的车辆前部结构的局部前侧视图；

图3概念性地示出车辆前部结构；

图4概念性地示出根据本发明一个示例性实施例的车辆前部结构的另一局部前侧视图；

图5A概念性地示出本发明的一个实施例，其中喇叭设置在喇叭外壳中；

图5B概念性地示出本发明的一个实施例，其中喇叭设置为没有喇叭外壳；

图5C概念性地示出本发明的一个实施例，其中喇叭单元设置在空气引导件的突出部中，并且

图6概念性地示出两个喇叭，它们设置为使来自喇叭的声波受到相长干涉(constructive interference)。

具体实施方式

在本详细描述中，主要参考具有蜗牛型喇叭的汽车来描述根据本发明的系统和方法的各种实施例。然而，本发明同样可以用于任何其它类型的车辆，例如卡车或公共汽车。此外，可以使用各种类型的喇叭和发声模块，并且本发明不限于这里所示的类型。因此，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整性，并且向本领域技术人员充分传达了本发明的范围。相同附图标记的始终表示相同的元件。

图1示出了包括车辆前部结构101的车辆100。图2示出了图1中的车辆前部结构的左侧的近视图。该车辆包括设置在前部结构101中的冷却装置110。冷却装置110(例如散热器)通常用于通过向车辆发动机(或其它区域)提供冷却流体来冷却发动机或其它区域，例如车辆100的空调功能。在一种可能的实施方式中，发动机与冷却流体交换热量，从而将加热的冷却流体输送回冷却装置110。在冷却装置110中，冷却流体被再次冷却，并且至少部分地通过来自车辆前进方向的气流完成冷却。当车辆100行驶时产生气流。

沿车辆100的前进方向在冷却装置110的前方是挡板单元108，其被设置为控制从前进方向到冷却装置110的气流。挡板单元108可以例如阻止气流到达冷却装置110，或者允许气流流过挡板单元108并朝向冷却装置110。挡板单元108包括具有大致矩形截面的活板109，其被设置为重定向气流(例如阻挡或允许气流传递到冷却单元110)。活板可围绕轴线旋转，以阻挡或允许空气穿过挡板单元108。

空气引导件102被设置为将来自前进方向的气流朝向挡板单元108重定向。空气引导件102包括将气流朝向挡板单元108重定向的片材。

尽管这里示出的空气引导件设置在挡板单元108的侧面上，但是空气引导件可具有设置在挡板单元上方和/或下方的其他部件或部分。例如，空气引导件可具有漏斗形状(即锥形形状)，其中较窄的一侧朝向挡板单元108设置。为了清楚起见，图中仅示出了空气引导件的侧部，其中根据本发明的构思设置喇叭单元。空气引导件还可在挡板单元108与空气引导件之间设置气密密封使得在挡板单元108关闭时气流不会泄漏通过挡板单元。

为了避免不必要的空气泄漏并从喇叭单元提供足够大的声音，声音输出部分连接于空气引导件102使得在声音输出部分的边缘与空气引导件102之间形成气密密封。声音输出部分至少部分地面向车辆的前进方向。根据随后的附图更详细地描述了喇叭单元104在空气引导件中的设置。

在挡板单元108和空气引导件102的前面可有透气的格栅(未示出)，以允许气流朝向空气引导件102和挡板单元108流动。

图3示出根据本发明构思的概念车辆前部结构101并且图4示出车辆前部结构101一侧的特写。在图3中，挡板单元108被示为设置在冷却装置110的前方。挡板单元108包括活板109，活板109可绕相应活板109的纵向轴线旋转。活板109的纵向轴线202(图4仅示出一个)位于车辆100的一侧到另一侧(side-to-side)的方向上。当活板109围绕它们各自的纵向轴线202旋转时，挡板打开或关闭形成于挡板单元108中的入口。空气引导件102设置在车辆前部结构101的防撞梁112的下方。

空气引导件102连接于车辆结构302和/或挡板单元108，并且设置在挡板单元108附近，使得来自前进方向的气流206被空气引导件朝向挡板单元108重定向。因此，空气引导件102用于增加到达挡板单元108的总进气流。喇叭单元104被设置为向连接于空气引导件102的声音输出部分208提供声波。

此外，喇叭单元104包括控制部分105，控制部分105具有必要的电路和发声膜等。

图5A是本发明一个实施例的概念图。在图5A中，喇叭单元104示为设置在壳体124中。空气导向件102在此被示为部分切除以便更清楚地示出喇叭单元104。喇叭单元104包括喇叭罩114和控制部分105。声音输出部分208在此由壳体124的出口形成，并且它是壳体124的边缘303，边缘303通过气密密封连接到空气引导件102。壳体124通过例如焊接或通过围绕壳体边缘并围绕形成于空气引导件中的边缘306拉伸的管道连接于空气引导件102。喇叭单元104可以是例如蜗牛式(snail type)喇叭、扬声器、外部声音模块等。壳体124设置在空气引导件102的切口部分307中。

喇叭单元104通过固定构件120连接于壳体，固定构件120允许喇叭单元104振动。固定构件120可以是弹性固定构件，藉此其在暂时变形之后弯曲回到原始形状。可能的固定构件包括弹簧或塑料固定构件，其例如通过螺栓或胶水连接于壳体124。

图5B示出了根据本发明构思的另一种可能的实施方式。在此，声音输出部分是声音离开喇叭单元104的地方。在该示例性实施例中，声音输出部分包括喇叭单元104的喇叭罩(horn-bell)114。喇叭罩114可具有漏斗形状并且是蜗牛型喇叭。

声音输出部分即喇叭罩114以如下方式连接在空气引导件102的切口部分307中，即，在切口部分307中的空气引导件102边缘306与声音输出部分208的边缘309之间形成气密密封。通过在喇叭罩114的边缘309上拉伸的管件122和形成于空气引导件102的切口部分中的突出颈部304提供气密密封。密封喇叭罩114的边缘与空气引导颈部304之间联接的其它可能方式可以是使用密封剂例如硅树脂(silicone)、丙烯酸(acrylic)密封剂、乳胶(latex)密封剂或其它聚合密封剂。要注意，可能的密封剂列表是非穷举的，其它可能的密封剂也在本发明的范围内。

此外，固定构件120连接于喇叭单元104和车辆结构312。固定构件120允许喇叭在使用时振动。

图5C示出了根据本发明构思的另一种可能的实施方式。在此，喇叭单元114被设置在形成于空气引导件102中的突出部502中。突出部502形成为空气引导件102的一部分。声音输出部分在此包括突出部的出口504。

图6是本发明的一个实施例的示意顶视图。根据当前示出的实施例，第一喇叭单元104连接于相对于挡板单元108设置在一侧上的第一空气引导件102。在穿过挡板单元108的纵向中心线602的相对侧上，是连接于第二空气引导件606的第二喇叭单元604。喇叭单元104、604均连接于它们各自的空气引导件102、606，使得在相应的声音输出部分的边缘与相应的空气引导件之间形成气密密封。

喇叭单元104、604以朝向纵向中心线602倾斜的角度设置。因此，喇叭单元104、604的声音输出部分被设置为使得声音输出部分相面对从而将它们的输出声波至少部分地朝向另一喇叭单元104、604的声音输出部分引导。此外，喇叭单元104、604的声音输出部分被设置为使得从声音输出部分发出的声波彼此相互作用以形成相长干涉。以这种方式，有利地给车辆前部结构的外部提供增加的声音强度。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内可以进行许多修改和变化。

在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在彼此不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种车辆前部结构(101)，包括：

包括冷却流体的冷却装置(110)，其被配置为当所述车辆(100)移动时被接收的气流冷却；

挡板单元(108)，被设置成控制所述气流并朝所述冷却装置重定向所述气流，

空气引导件(102)，被设置在所述挡板单元的前方并且与所述挡板单元相邻，所述空气引导件被设置成将来自所述车辆的前进方向的气流朝所述挡板单元重定向；

喇叭单元(104)，被配置为向声音输出部分提供声音输出信号，所述声音输出部分以在所述声音输出部分的边缘(303，309)与所述空气引导件之间形成气密密封的方式连接于所述空气引导件，其中，由所述边缘形成的开口的法向轴线形成为相对于所述车辆的所述前进方向成一定角度，使得所述声音输出部分的所述开口的所述法向轴线至少部分地面向所述车辆的所述前进方向。

2.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中所述喇叭单元设置在壳体(124)中，其中所述声音输出部分是所述壳体的一部分，藉此壳体壁的边缘以气密密封的方式在所述空气引导件的切口部分(307)中连接于所述空气引导件。

3.根据权利要求2所述的车辆前部结构，其中所述喇叭单元利用固定构件(120)连接于所述壳体使得所述喇叭单元在使用时能够振动。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的车辆前部结构，其中所述声音输出部分是所述喇叭单元的喇叭罩。

5.根据权利要求4所述的车辆前部结构，包括柔性密封构件(122)，所述柔性密封构件被设置为在所述喇叭罩的边缘与所述空气引导件的切口部分之间提供气密密封。

6.根据权利要求5所述的车辆前部结构，其中所述柔性密封构件包括橡胶管。

7.根据权利要求4所述的车辆前部结构，其中，所述喇叭单元利用固定构件连接于车身部分使得所述喇叭单元在使用时能够振动。

8.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中所述喇叭单元设置在所述空气引导件中的突出部(502)中，其中所述声音输出部分包括所述突出部的出口(504)。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆前部结构，其中所述空气引导件和喇叭单元设置在所述挡板单元的第一侧上，

所述车辆结构包括设置在所述挡板单元的第二侧上的另一空气引导件(606)和喇叭单元(604)，所述第一侧和第二侧位于所述车辆的纵向中心线的相对侧上，

其中所述喇叭单元设置成朝向所述纵向中心线倾斜一定角度。

10.根据权利要求9所述的车辆前部结构，其中成对的所述空气引导件和喇叭单元相对于所述纵向中心线对称地设置。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆前部结构，其中所述喇叭单元的喇叭罩是蜗牛式喇叭罩或漏斗式喇叭罩或外部声音模块。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆前部结构，其中所述空气引导件是设置在所述车辆的碰撞梁(112)下方的下部空气引导件。

13.一种车辆(100)，包括根据前述权利要求任一项所述的车辆前部结构。

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