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Die
Erfindung betrifft einen Flansch zur Ankopplung eines Lautsprechers
an ein Hohlraumvolumen in einem Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, sowie einen Lautsprecher und eine Abdeckplatte,
geeignet zur Einbringung in einen derartigen Flansch, gemäß der Patentansprüche 10 und
11.
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In
einem Kraftfahrzeug wird üblicherweise bereits
serienmäßig oder
als Sonderausstattung eine Soundanlage installiert, die z.B. ein
Radio, ein Kassetten- und ein CD-Abspielgerät aufweist.
Außerdem umfasst
eine bessere Soundanlage ein Boxensystem, das Hochtonlautsprecher
und Tieftonlautsprecher aufweist.
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Da
die Lautsprecher ihren Schall zum Fahrzeuginneren hin abstrahlen,
werden sie, um Interferenzprobleme zu vermeiden, mit einem Resonanzvolumen
verbunden, welches nicht mit diesem Innenraum verbunden ist. Hierzu
ist es bekannt, besondere Hohlraumvolumen, so genannte Lautsprecherboxen, in
geeigneten Stellen des Fahrzeuges zu integrieren, was meist jedoch
zu einer Reduzierung des zur Verfügung stehenden Laderaumvolumens
des Kraftfahrzeuges führt.
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In
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 197 35 082 A1 wird zur Vergrößerung des
einem Lautsprecher zugeordneten Resonanzvolumens die Ankopplung
einer unter dem Fahrersitz angebrachten kleinen Lautsprecherbox
mit geringem Resonanzvolumen an ein größeres bereits im Kraftfahrzeug
vorhandenes Hohlraumvolumen (Schwellervolumen) beschrieben. Hierbei
verfügen
sowohl die kleine Lautsprecherbox als auch die Wandung des Hohlraumvolumens über eine
aufeinander abgestimmte Öffnung.
Um eine akustisch Kopplung der beiden Resonanzräume zu ermöglichen muss die Lautsprecherbox
passgenau auf der Wandung des Hohlraumvolumens montiert werden,
so dass durch die Öffnungen
der Wandung und der Lautsprecherbox für einen Schalldurchtritt beieinander
liegen.
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Alternativ
zur Integration spezieller Lautsprecherboxen in Freiräumen des
Kraftfahrzeuges, beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift
DE 199 56 254 A1 die
Möglichkeit
bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Hohlräume als Resonanzvolumen auszunutzen.
Dabei wird die diesbezügliche
Verwendung von Hohlräumen
in Hutablagen und Türen
beschrieben, indem in der der Fahrzeuginnenseite zugewandte Wandung
dieser Hohlräume
eine Öffnung vorgesehen
wird. Im Hohlraum hinter dieser Öffnung wird
ein Lautsprecher so an der Wandung des Hohlraumes angebracht, dass
er seinen Schall in den Fahrzeuginnenraum abstrahlt und gemeinsam
durch seine Membran und den Lautsprecherkorb die Öffnung im
Hohlraum wieder verschließt.
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Hierzu
vergleichbar beschreibt die Offenlegungsschrift
DE 198 34 878 A1 einen
Lautsprecher zur Einbringung in eine Wandöffnung eines Kraftfahrzeuges,
um den hinter der Wandung liegenden Hohlraum als Resonanzraum zu
nutzen und so den Bauraum für
eine separate Lautsprecherbox einzusparen. Hierbei verfügt der Lautsprecherkorb
des Lautsprechers über eine
Auflagefläche
zur Anlage an die die Öffnung
aufweisende Wandung. Die Auflagefläche weist dabei Bohrungen auf,
so dass der Lautsprecher über
den Lautsprecherkorb mittels einer Schraubverbindung von innen an
der Wand des Hohlraumes befestigt werden kann. Im unteren Bereich
des Lautsprecherkorbes ist ein Bassreflexkanal als integraler Bestandteil
des Korbes angeformt. Um die in dieser Offenlegungsschrift beschriebene
technische Lehre auf unterschiedlichste Gegebenheiten, insbesondere
auf unterschiedliche hinter der Wandung befindliche Hohlraumvolumina,
anzupassen, wird vorgeschlagen den Bassreflexkanal in Bezug auf
Querschnittsfläche
und Länge
individuell anzupassen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine flexibel an vorliegende Gegebenheiten
anpassbare Möglichkeit zur
Ankopplung von Lautsprechern an im Kraftfahrzeug vorhandene Hohlräume zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird zum einen durch ein Flansch mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1, als auch durch einen Lautsprecher und eine Abdeckplatte mit den
Merkmalen der Patentansprüche
10 und 11 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden
in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Durch
die Einbringung eines erfindungsgemäßen Flansches in die Wandung
eines fahrzeugseitig bereits vorhandenen Hohlraumes kann in besonders
vorteilhafter Weise eine an die vorliegenden Gegebenheiten anpassbare
Möglichkeit
zur Ankopplung von Lautsprechern volumenbildende Strukturen (Hohlräume) geschaffen
werden. Dazu weist der Flansch (1) auf seiner von dem Hohlraum
abgewandten Stirnseite einen erhabenen äußeren Rand (2), an welchen
sich eine demgegenüber
vertiefte Ausneh mung (3) zur Aufnahme des Lautsprechers
befindet. Des Weiteren verfügt
der Flansch (1) über
Ausformungen (4a), welche dazu dienen den Flansch (1) mit
Hilfe von Befestigungsmitteln an dem Hohlraum zu befestigen.
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Der
Flansch eignet sich zur Vereinheitlichung und Standardisierung.
So entsteht in idealer Weise ein Schnittstellenelement zwischen
fahrzeugseitigen Hohlräumen
und Lautsprechern, welches sich unabhängig von Fahrzeugbaureihe und
Gestaltung des Lautsprechermoduls verwenden lässt. Hierdurch lässt sich
eine sowohl in Bezug auf das Kraftfahrzeugals auch auf das Lautsprecherdesign
unabhängige
Standardlösung
schaffen, welche eine deutliche Reduzierung der Produktions- und Designkosten
im Fahrzeugbau mit sich bringt. Individuelle auf jeden einzelnen
Fahrzeugtyp abgestimmte Variationen von fahrzeugseitigen Hohlraumöffnungen
und Lautsprechern können
entfallen. Wird sichergestellt, dass die zu verwendenden Lautsprecher
bzw. Lautsprechersysteme definierte, mit den Maßen der Aufnahme (3,5) des
Flansches korrelierte Außenmaße (Korbmaße) aufweisen,
können
diese in beliebige, mit dem Flansch versehene Hohlräume und
Fahrzeugtypen eingebaut werden. Die Verbauung kann dabei relativ
schnell von statten gehen, da Flansch und Lautsprecher in Bezug
auf deren Verbindung aufeinander angepasst sind. Somit steht bereits
während
der Designphase einer neuen Modellreihen unabhängig von der Art der später zu verbauenden Lautsprecher/Lautsprechersysteme
die Dimensionierung der Öffnung
in den Wandungen der Hohlräume
und deren Ausgestaltung fest.
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In
besonders vorteilhafter Weise weist der Flansch (1) an
seiner dem Hohlraum zugewandten Rückseite eine Auflagefläche (7)
zur Auflage an die Wandung des Hohlraumvolumens auf. An dieser Auflagefläche (7)
schließen
sich eine oder mehrere Erhebungen an, mittels welcher der Flansch
(1) in Bezug auf die Öffnung
des Hohlraumes oder in Bezug auf die Öffnung eines mit dem Hohlraum
in Verbindung stehenden akustischen Kanals justiert werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung und deren mögliche
Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit Hilfe von Figuren im Detail
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 in
Teilbild a) eine 3D-Ansicht der dem Fahrzeuginnenraum zugewandte
Seite des erfindungsgemäßen Flansches
und in Teilbild b) die der Wandung des Hohlraumes zugewandte Rückansicht des
erfindungsgemäßen Flansches,
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2 die
Seitenansicht und Draufsicht auf ein Zentralbefestigungskonzept
von Lautsprecher (20) und Flansch (22).
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Die 1 zeigt
einen Flansch (1), der auf seiner von dem Hohlraum abgewandten
Stirnseite einen erhabenen äußeren Rand
(2) aufweist, an welchen sich eine demgegenüber vertiefte
Ausnehmung (3) zur Aufnahme des Lautsprechers befindet.
Die Ausnehmung (3) ist hierbei kreisrund gestaltet, und eignet
sich so im Wesentlichen zur Aufnahme gewöhnlich mit kreisrundem Korb
ausgestatteten Lautsprechern. Selbstverständlich wäre es gleichsam, insbesondere
auf Grund von Designüberlegungen, die
Ausnehmung in anderer, beispielsweise rechteckiger Form auszugestalten.
Hierbei wäre
es jedoch dann selbstverständlich
notwendig das darin einzubringende Lautsprechersystem mit einem
entsprechenden Korb auszustatten.
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Des
Weiteren verfügt
der Flansch (1) über Ausformungen
(4a), welche dazu dienen, den Flansch (1) mit
Hilfe von Befestigungsmittel an dem Hohlraum zu befestigen. In der
vorliegenden Darstellung weisen die Ausformungen (4a) Bohrungen
zur Aufnahme von Schrauben oder Nieten zur Herstellung einer Schraub-
bzw. Nietverbindung auf. Andererseits wäre es aber durchaus auch denkbar,
den Flansch auf die Wandung des Hohlraums zu kleben oder mit diesem
durch Verwendung geeigneter Klemmmittel (Schnappverbindungselement
oder Klemmen) zu verklemmen.
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Es
bietet sich in vorteilhafter Weise auch an, entsprechend den ersten
Ausformungen (4a) zweite Ausformungen (4b) vorzusehen,
welche dazu dienen den Lautsprecher nach dessen Einbringung in den Flansch
(1) mit diesem zu verbinden. Dabei können sich die zweiten Ausformungen
(4b) sowohl am äußeren Rand
(2) als auch in der Ausnehmung (3) befinden. In
dem in der Figur dargestellten Beispiel handelt es sich bei den
zweiten Ausformungen (4b) um in die Ausnehmung (3)
eingebrachte Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben oder Nieten zur
Herstellung einer Schraub- bzw. Nietverbindung. Selbstverständlich wäre es aber
auch denkbar, den Lautsprecher in die Ausnehmung (3) einzukleben
oder als Ausformung (4) Schnappverbindungs- oder Klemmelemente
vorzusehen.
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In
der 2 wird ein alternatives Verbindungskonzept zwischen
Lautsprecher (20) und Flansch (22) aufgezeigt.
Bei diesem Zentralbefestigungskonzept ist am Lautsprecher (20)
auf der dem Lautsprecherkorb (21) gegenüberliegenden Seite wenigstens
eine Nase (24) ausgeformt, welche unter einen im Flansch
(22) aufgebrachten Haltezahn (23) greifen kann.
Nach dem Untergreifen der Nase (24) unter den Haltezahn
(23) kann der Lautsprecher (20) mit dem Lautsprecherkorb
(21) voran in den Flansch gekippt werden und nach dem derartigen
Einbringen in den Flansch mit wenigstens einem Befestigungs mittel
(25), insbesondere einer Schraube arretiert werden. Zur
Vereinfachung der Darstellung wurde der in der 2 aufgezeigte
Flansch (22) in rechteckiger Form dargestellt; sehr wohl
kann der Flansch (22) im Wesentlichen auch die Form des
Flansches aus der 1 einnehmen. Der dort abgebildete Flansch
wäre sodann
nur um wenigstens einen Haltezahn zu erweitern. Durch die Verwendung
wenigstens eines Haltezahns (23) kann eine zuverlässige Fixierung
des Lautsprechers (20) im Flansch (22) mit wenigen
zu arretierende Befestigungsmitteln (25) erreicht werden
und so der Montageaufwand und die Montagezeit deutlich verkürzt werden.
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In
besonders vorteilhafter Weise werden an dem Flansch (22)
beabstandet wenigstens zwei Haltezähne ausgeformt, in welche eine
entsprechende Anzahl von am Gehäuse
des Lautsprechers (20) angebrachte Nasen (24)
eingreifen. Hierdurch kann der Lautsprecher noch besser und verkippungssicher montiert
werden.
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Wie
in der Figur dargestellt ist es besonders vorteilhaft, wenn der
Flansch (1) an seiner dem Hohlraum zugewandten Rückseite
eine Auflagefläche
(7) zur Auflage an die Wandung des Hohlraumvolumens aufweist.
An dieser Auflagefläche
(7) können
sich sodann Erhebungen (8) anschließen, mittels welcher der Flansch
(1) in Bezug auf die Öffnung
des Hohlraumes oder in Bezug auf die Öffnung eines mit dem Hohlraum
in Verbindung stehenden akustischen Kanals justiert werden kann.
Gewinnbringend handelt es sich diesen Erhebungen (8) wie
in der Figur dargestellt um einen Kranz. Dabei ist es gleichwohl denkbar
diesen Kranz, wie abgebildet, durchgängig zu gestalten oder aber
diesen stückweise
unterbrochen bzw. als Anordnung von Einzelsegmenten auszuführen.
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Alternativ
oder auch ergänzend
können
die der Justage dienenden Erhebungen (8) auch durch in den
Flansch eingelassene Passstifte (9) gebildet werden.
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Um
die Montage des Lautsprechers in dem Flansch weiter zu verbessern,
kann bei diesem wie abgebildet die Ausnehmung (3) wenigstens
eine Justageausformung (5) aufweisen, welche eine definierte
Ausrichtung des Lautsprechers bei dessen Einbringung in den Flansch
gewährleistet.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das in den Flansch zu
integrierende Lautsprechersystem Elemente, wie beispielsweise einen
Bassreflexkanal, aufweist, die in einer definierten Position zum
Innenraum des Kraftfahrzeuges positioniert werden soll.
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Um
insbesondere die Demontage des Lautsprechers aus dem Flansch zu
erleichtern bzw. verstörungsfrei
zu ermöglichen,
kann die Ausnehmung (3) um eine Werkzeugöffnung (6)
erweitert werden, welche das Einführen eines Werkzeuges in den Flansch
ermöglicht,
um den in den Flansch eingebrachten Lautsprecher aus diesem zu lösen. Bei
dem in der Figur aufgezeigten Flansch ist die Werkzeugöffnung (6)
als Einlass eines Schlitz-Schraubendrehers in der Justageausformung
(5) angebracht.
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Insbesondere
dann, wenn es sich bei den als Resonanzvolumen verwandten Hohlräumen um
die Innenräume
von tragenden Strukturen des Kraftfahrzeuges handelt, ist es besonders
vorteilhaft, wenn die Ausnehmung (3) und/oder die Auflagefläche (7) über ein
Dichtmittel, insbesondere einen Dichtring, verfügen, um diesen Hohlraum gegen
das Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen. Auch ist es in Bezug
auf die Dichtheit des Abschlusses weiterhin vorteilhaft, wenn der
Flansch auch eine ausreichende Steifigkeit aufweist und ggf. auch
aus temperaturbeständigem
Material geschaffen ist.
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Im
Rahmen der Erfindung ist ein Lautsprecher für das Zusammenwirken mit dem
erfindungsgemäßen Flansch
so auszugestalten, dass seine äußere Gestalt
in die Ausnehmung (3) bzw. Ausformung (5) des
Flansches im Wesentlichen passgenau eingebracht werden kann. Auf
diese Weise ergibt sich ein besonders vorteilhaftes Zusammenwirken zwischen
dem Lautsprecher und dem Flansch. Selbstverständlich kann es sich bei dem
Lautsprecher sowohl um einen Einzellautsprecher, als auch um ein
aus mehreren Einzellautsprechern bestehendes Lautsprechersystem
handeln, welches in einem gemeinsamen Lautsprecherkorb bzw. -rahmen
eingebracht wurde.
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Bereits
bei der Produktion der Karosse des Kraftfahrzeuges kann einer oder
mehrere der erfindungsgemäßen Flansche
an vorteilhaften Positionen an fahrzeugseitigen Hohlraumvolumen
integriert werden; so beispielsweise im Fußraum von Fahrer und Beifahrer
im Längs-
oder Querträger
des Kraftfahrzeuges. Ein derartiger Einbau kann als standardisierter
Vorgang unabhängig
vom Ausstattungswunsch des Kunden erfolgen. Erst dann wenn das gewünschte Soundsystem
im Fahrzeug installiert wird, wird eine geeignete Wahl an Lautsprechern/-systemen ausgewählt und
im Flansch eingebracht. Wünscht der
Kunde keine werksseitige Ausstattung seines Fahrzeuges mit einem
Soundsystem ist es in besonders vorteilhafter Weise auch möglich in
die erfindungsgemäßen Flansche
Abdeckplatten einzubringen, welche in ihrer äußeren Gestalt so geschaffen sind,
dass sie in die Ausnehmungen (3) bzw. Ausformungen (5)
des Flansches (1) im wesentlichen passgenau eingebracht
werden können.
Hierbei wäre
es beispielsweise denkbar die Abdeckplatte in dem selben Material
wie den Flansch auszuge stalten um ein einheitliches Gebilde zu formen,
oder aber die Abdeckplatte mit einem Material zu beschichten, welches
zumindest optisch dem Material ähnlich
ist, mit welchem der den Flansch umgebende sichtbare Fahrzeuginnenraum
ausgekleidet ist. Auf diese Weise würde ein nicht mit einem Lautsprecher
versehener Flansch am wenigsten auffallen. Ein mit einer Abdeckplatte
versehender Flansch ist fertigungstechnisch kostengünstig realisierbar
und ermöglicht
dem Fahrzeugkunden einen einfachen und zugleich ebenso preisgünstigen
nachträglichen
Einbau von Lautsprechern bzw. Lautsprechersystemen.