DE102011107627A1 - Vorrichtung zur Sound-Erzeugung bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zur Sound-Erzeugung bei Kraftfahrzeugen Download PDF

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DE102011107627A1
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Dipl.-Ing. Holger (FH) Rothenburger
Lukas Urban
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    • B60Q5/00Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
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    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Sound-Erzeugung für ein Kraftfahrzeug (20) bereit. Die Vorrichtung weist einen reversibel verformbaren Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) auf, der zur außenseitigen, durch Luft anströmbaren Aufnahme an einer Kraftfahrzeug-Karosserie (20) geeignet ist. Ferner wird ein Kraftfahrzeug (20) offenbart, das die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sound-Erzeugung, um bei Kraftfahrzeugen, insbesondere den geräuscharm fahrenden Elektrofahrzeugen, spezifische Geräusche zu erzeugen, sowie das Kraftfahrzeug selbst.
  • Fahrzeuge, die geräuscharm oder ganz ohne Verbrennungs-Motorgeräusch fahren, werden von Fußgängern nicht bzw. zu spät wahrgenommen, was zu Gefahrensituationen und Unfällen führen kann. Zu solchen Kraftfahrzeugen zählen beispielsweise Elektrofahrzeuge sowie Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeuge, letztere vor allem bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn der elektrische Antrieb eingesetzt wird, beziehungsweise wenn in einem Stopp-Mode der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird.
  • Da in der deutschen Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung (StVZO) geregelt ist, dass die im Kraftfahrzeug vorhandene Hupe nur bei Gefahr und beim Überholen außerhalb geschlossener Ortschaften zur Erzeugung von Schallzeichen betätigt werden darf, kommt eine Verwendung der Hupe nicht in Frage, um lediglich das Annähern eines Fahrzeugs akustisch zu verdeutlichen.
  • In der DE 195 40 768 A1 ist daher eine Signaltonvorrichtung für lärmarm fahrende Kraftfahrzeuge und Elektrofahrzeuge offenbart, die, wenn sie eingeschaltet ist, bei Vorwärtsfahrt einen dauerhaften oder intermittierenden Signalton abgibt, der leiser als der Hupton ist, um beim Fahren im unteren Geschwindigkeitsbereich Passanten zu warnen. Der Signalton wird in Fahrtrichtung nach vorne abgestrahlt, wobei die Signaltongeber in entsprechend ausgebildeten Leuchtengehäusen der vorderen Scheinwerfer oder Blinkergehäusen integriert sind; alternativ können die Signaltöne auch an den Seiten des Fahrzeuges abgestrahlt werden.
  • Damit ein geräuschloses oder nahezu geräuschloses Fahrzeug von anderen Verkehrsteilnehmern zuverlässig gehört werden kann, wird ferner in der DE 10 2007 003 201 A1 eine Einrichtung zur Erzeugung von Audiosignalen offenbart, die in dieses Fahrzeug eingebaut werden kann und ein Audiosignal erzeugt, das, sobald die Einrichtung angeschlossen und aktiviert ist, ständig während der Fahrt durch einen zusätzlich angebrachten Lautsprecher ausgegeben wird.
  • Weitere bekannte gattungsgemäße Sound-Erzeuger umfassen Lautsprecher, die in die Fahrzeugaußenhaut eingebaut werden können. Nachteilig hierbei ist das Erfordernis zusätzlicher Bauteile, der Elektrik und das hieraus resultierende Mehrgewicht sowie die sich ergebenden Kosten.
  • Die Bestrebung, möglichst leichte Bauteile für Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeug-Anhänger zu schaffen, um den Energieverbrauch der Kraftfahrzeuge zu reduzieren, wird im Übrigen etwa in dem US-Patent US 7,000,978 B1 und der Patentanmeldung DE 10 2005 006 840 A1 adressiert.
  • Darüber hinaus benötigen elektrische Signalerzeuger Energie, die nachteilig von der andernfalls für das Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Energie abgezweigt werden muss.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, eine verbesserte Vorrichtung zur Sound-Erzeugung an Kraftfahrzeuge bereitzustellen, die konstruktiv einfach realisierbar und optisch ansprechend, dabei aber zugleich leicht und energiearm betreibbar ist, mit der bei Bedarf andere Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger durch das Erzeugen eines erlaubten Geräusches auf die Fahrzeugannäherung hingewiesen werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Sound-Erzeugung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Sound-Erzeugung für ein Kraftfahrzeug weist einen reversibel verformbaren Membrankörper auf, der vorteilhaft an der Außenseite einer Kraftfahrzeug-Karosserie angeordnet und dort so von Luft angeströmt werden kann, dass Geräusche entstehen. Der Membrankörper ist leicht und die Geräusche werden ohne jegliche elektronischen Bauteile allein durch die zum Schwingen angeregte Luft, die den Membrankörper passiert, oder durch die Bewegung des Membrankörpers selbst, der mit der Karosserie interagiert, erzeugt. Die reversible Verformbarkeit des Membrankörpers lässt zu, dass dieser beispielsweise schwingt, gedrückt oder verwunden wird, was bei der Anordnung der Vorrichtung zur Sound-Erzeugung an einem Kraftfahrzeug im Fahrbetrieb geschieht.
  • Der Membrankörper kann dabei als ein durchströmbarer Körper ausgebildet sein, in dem eine Luftsäule so zum Schwingen angeregt werden kann, dass ein Ton mit einer für den Menschen wahrnehmbaren Frequenz erzeugt wird. Ein durchströmbarer Körper kann ein Rohr mit einem runden, einem oralen oder einem polygonalen Querschnitt sein, wobei das Rohr insbesondere auch eine sich ändernde Querschnittsform aufweisen kann und sich etwa von einem weiten Querschnitt zu einem engeren und wieder hin zu einem weiteren Querschnitt erstreckt. Die Form ist vorteilhaft erfindungsgemäß so ausgebildet, dass bei der Benutzung im Fahrbetrieb eine Verwindung des Rohres um seine Längsachse erfolgen kann, so dass bei starker Anströmung, wie sie im Fahrbetrieb etwa bei Geschwindigkeiten von über 30 km/h entsteht, das Rohr verwunden und der Strömungsquerschnitt so weit reduziert wird, dass kein Geräusch mehr zu hören ist.
  • Ein solcher durchströmbarer Körper kann auch als ein Trichter geformt sein, dessen Längsachse entsprechend einer Fahrzeuglängsachse ausgerichtet werden kann, und der außer der Öffnung, in die der Fahrtwind einströmt, eine weitere Öffnung an seiner Mantelfläche aufweist, die eine Anblaskante bildet, so dass der Trichter quasi das Blockflötenprinzip realisiert.
  • Alternativ kann der Membrankörper ein an- oder umströmbarer Körper sein, wie ein Trichter oder Ring, dessen Längsachse senkrecht zu einer Fahrzeuglängsachse ausgerichtet werden kann, und der an seinem Rand, der die Anströmkante bildet, von Fahrtluft angeströmt werden und ein Flaschenhalsprinzip verwirklichen kann.
  • Der Membrankörper als ein an- oder umströmbarer Körper kann auch flächig ausgebildet sein und etwa Schlitze aufweisen, so dass der Fahrtwind das flächige Material um die Schlitze zu Eigenschwingung anregt und das Flattern ein Geräusch im Sinne der Erfindung erzeugt. Ganz analog lässt sich ein Geräusch durch eine Membran-Fläche mit einer offenen Struktur erzeugen.
  • Wenn der Membrankörper aufgespannt werden soll, etwa im Falle der röhrenförmigen oder trichterförmigen Körper, kann die Aufspannung mittels Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben hergestellt werden. Solche Rahmenlangs- und/oder Rahmenquerstreben sind vorzugsweise aus einem flexiblen Material, insbesondere aus einem Metall, aus Carbon oder einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff beschaffen. Die elastischen Materialien sind stark beanspruchbar und weisen eine lange Lebenszeit auf, obgleich sie, insbesondere die Nicht-Metallmaterialien, leicht sind.
  • Die Membrankörper sind bevorzugt aus einer Kunststofffolie gefertigt, insbesondere einer Glasfaser oder Carbonfaser verstärkten Folie, insbesondere eine aus einer flexiblen und/oder zumindest teilweise transparenten und/oder mit einem Dekor mit einer Polytetrafluorethylen- oder Nano- und/oder einer lumineszierenden Beschichtung versehenen Kunststofffolie.
  • Die Membran kann über die Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben gespannt und/oder damit verschweißt, verklebt oder auf andere Weise daran befestigt werden, um den Membrankörper zu bilden.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Vorrichtung zur Sound-Erzeugung auf, wie es vorstehend offenbart ist. Der Membrankörper liegt dabei außenseitig an einer Kraftfahrzeug-Karosserie vor und ist in der Luftströmung, die das Kraftfahrzeug während eines Fahrbetriebes umgibt, so positioniert, dass in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ein Sound entsteht. Dieser Sound kann ein durch Schwingungen des Membrankörpers erzeugtes Geräusch wie ein Flattern oder Schlagen sein, insbesondere, wenn die Membran an die Karosserie schlägt, oder der Sound kann ein Rauschen oder Pfeifen oder ein anderes, durch Schwingungen der Luftströmung (a), die den Membrankörper passiert, erzeugtes Geräusch sein.
  • Durch die intelligente Luftströmungsführung mittels der erfindungsgemäßen Membrankörper wird dabei erreicht, dass gerade bei niedrigen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs das Geräusch erzeugt, und im Falle höherer Fahrtgeschwindigkeiten der Membrankörper so deformiert wird, dass kein Geräusch zu hören ist. Dies ist erfindungsgemäß gerade für Fahrzeuge erwünscht, die beim Fahren kaum Geräusche erzeugen, wie Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Durch die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung kann gerade bei Fahrgeschwindigkeiten, die unter 50 km/h, bevorzugt unter 40 km/h, am meisten bevorzugt unter 30 km/h, ein von einem menschlichen Ohr hörbares Geräusch erzeugt werden, das etwa innerstädtisch, wenn langsamer gefahren werden muss, von anderen Verkehrsteilnehmern, insbesondere von nicht-motorisierten, als Ankündigung des Fahrzeugs dient. So werden Überraschungseffekte und entsprechend Unfälle vermieden.
  • Es ist besonders vorteilhaft im Sinne der Energiebilanz des Fahrzeugs, wenn dieses ein Außenhaut-Element zur Karosserieverkleidung aufweist, das einen mit einer Membran bespannten Rahmen umfasst, und wenn die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung in das Außenhaut-Element zur Karosserieverkleidung integriert ist. Geschickter Weise können dann die Membran des Außenhaut-Elements zur Karosserieverkleidung und die Membran, die den Membrankörper bereitstellt, aus den gleichen Materialien beschaffen sein. Ferner können an dem Rahmen der Karosserieverkleidung Halterungen zum Befestigen der Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben der Membrankörper angeordnet sein.
  • Als Membranmaterialien für die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung können etwa solche Materialien verwendet werden, wie sie auch für die Fertigung von Außenhaut-Elementen zur Verkleidung von Leichtfahrzeug-Karosserien eingesetzt werden. Die Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben des Membrankörpers können mit der Membran verklebt werden, es ist jedoch auch möglich, sie unmittelbar an die Membran anzuspritzen. Das Anspritzen erfordert, dass die Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben aus einem Kunststoff gefertigt sind. In diesem Fall kann ein besonders enger Verbund zwischen Rahmenstreben und Membran hergestellt werden, der insbesondere dadurch verbessert werden kann, dass die Membran, die aus oder mit Kunststoff gefertigt ist, erwärmt wird, so dass die Rahmenstreben innig von der Membraninnenseite aufgenommen werden.
  • Die Membran zur Fertigung der Membrankörper ist per se ein Folienelement, das auch mit Glasfaser, Carbonfaser oder anderen Fasern verstärkt sein kann. Besondere optische Effekte ergeben sich, wenn die Kunststofffolie wenigstens teilweise transparent ist, was insbesondere dann, wenn innerhalb des Gerüstes Beleuchtungsmittel zur Hinterleuchtung der Membran angeordnet sind, attraktiv ist.
  • Weitere Möglichkeiten zur optischen Ausgestaltung bestehen darin, auf der Membran ein Dekor, insbesondere ein durch Siebdruck erzeugtes Dekor aufzubringen; Effekte zur Verbesserung der Reinhaltung der Oberfläche können erzielt werden, indem die Außenseite der Membran mit Teflon (Polytetrafluorethylen PTFE) oder mit eine Nano-Beschichtung versehen wird.
  • Ferner können, um Sicherheitsaspekten im Straßenverkehr Rechnung zu tragen, lumineszierende Substanzen auf die Membran aufgetragen oder in die Membran eingebracht werden; so leuchtet sie und ist im Straßenverkehr vorteilhaft deutlich zu sehen. Selbstverständlich ist es möglich, verschiedene der vorgenannten Beschichtungen in unterschiedlichen Bereichen der Membran-Oberfläche aufzutragen oder Kombinationen, wie Nanostruktur und Lumineszenz, einzusetzen.
  • Diese und weitere Vorteile ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren.
  • Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Dabei zeigt:
  • 1a eine perspektivische Draufsicht auf einen Membrankörper mit trigonalem Querschnittt,
  • 1b den Membrankörper aus 1a in verwundenem Zustand,
  • 1c eine perspektivische, schematische Ansicht auf die Langsrahmenstreben des Membrankörpers aus 1a,
  • 1d eine Längsansicht auf eine gehalterte Langsrahmenstreben des Membranelements aus 1a,
  • 1e eine perspektivische Schnittansicht auf die Verwindungsstelle des Membranelements aus 1a,
  • 1f eine perspektivische Ansicht des Membrankörpers aus 1a, an einem Kraftfahrzeugaußenspiegel angeordnet,
  • 1g Seitenansicht eines Fahrzeugs mit Membrankörper gem. 1a, bei geöffneter Klappe,
  • 1h Seitenansicht eines Fahrzeugs mit Membrankörper gem. 1b, bei geschlossener Klappe,
  • 1i Seitenansicht eines Fahrzeugs mit Membrankörper,
  • 2a eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem auf der Motorhaube vorliegenden Membrankörper in Trichterform,
  • 2b eine schematische Darstellung des Blockflötenprinzips des Gegenstands aus 2a,
  • 3a eine perspektivische Draufsicht auf einen Unterboden-Membrankörper,
  • 3b eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Unterboden-Membrankörper,
  • 4a eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit flächigem Motorhauben-Membrankörper mit Schlitzen,
  • 4b eine Detail-Draufsichtsicht auf einen Schlitz eines Membrankörpers,
  • 5a eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit flächigem, offenporigem Motorhauben-Membrankörper,
  • 5b eine Detailansicht auf den Membrankörper mit offenporiger Struktur,
  • 6a eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit Flaschenhals-Membrankörper,
  • 6b, c eine Seitenansicht des Prinzips des Aufblasens und Zusammenfallens des Flaschenhals-Membrankörpers aus 6a,
  • 7a ein Kraftfahrzeug mit ziegelförmig überlappenden Membrankörpern,
  • 7b ein Detail der ziegelförmig überlappenden Membrankörper,
  • 7c eine Seitenansicht des Anström-Prinzips der ziegelförmig überlappenden Membrankörper.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Sound-Erzeugung weist einen reversibel verformbaren Membrankörper 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf, wie er in den 1 bis 7 gezeigt ist. Ein solcher Membrankörper 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ist bestimmungsgemäß dazu vorgesehen, außenseitig und durch Luft anströmbar an einer Kraftfahrzeug-Karosserie 20 aufgenommen zu werden. Dabei kann er entweder an dem Kraftfahrzeug angebracht sein, wie beispielsweise der Flaschenhals-Membrankörper 6 aus 6a, 6b, 6c, oder er kann in die Karosserieverkleidung bereits bei Fertigung integriert werden. Dies bietet sich an, wenn das Kraftfahrzeug ein Außenhaut-Element aufweist, das ebenfalls aus einer Membran gefertigt ist, wie etwa das Kraftfahrzeug 20 mit flächigem Motorhauben-Membrankörper 4 mit Schlitzen 4'. Die Membrankörper benötigen keinerlei Elektrifizierung, sie sind aus einer leichten Membran gefertigt, aus der im Übrigen auch die Karosserie des Fahrzeugs angefertigt sein kann.
  • Die Membrankörper 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 werden durch intelligente Luftführung zum Schwingen angeregt, wobei die Ausgestaltung der Membrankörper derart gewählt ist, dass diese sich bei einer Anströmung im Geschwindigkeitsbereich von über 50 km/h, bevorzugt bereits ab 40 km/h, am meisten bevorzugt schon ab 30 km/h schließen oder zusammenfallen oder jedenfalls nicht so angeströmt werden, dass Luft den Membrankörper 1, 2, 3, 4, 5, 6 durchströmen kann, um ein hörbares Geräusch zu erzeugen. So wird vorteilhaft erreicht, dass das Fahrzeug 20, wenn es mit niedrigeren Geschwindigkeiten fährt, wie etwa im innerstädtischen Bereich, gehört wird, wohingegen bei höheren Geschwindigkeiten, wie etwa auf der Autobahn, unnötige Geräuscherzeugung vermieden wird.
  • Durch die bauteilinterne Sound-Erzeugung sind keinerlei elektrische Bauteile erforderlich, so dass die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung nahezu ohne Teile auskommt, die das Gesamtgewicht erhöhen.
  • Ein in die Außenhaut integrierbarer Membrankörper 1 ist in 1a bis 1i gezeigt. 1a zeigt zunächst den länglichen, tütenförmigen Membrankörper 1, der einen trigonalen Querschnitt hat, in einer Benutzungsanordnung. In dieser Benutzungsanordnung kann das Membrankörper 1, der von innen durch einen flexiblen Rahmen, bestehend aus Längsrahmenstreben 10 und Querrahmenstreben 11, aufgespannt werden, von der Luftströmung a, siehe 1c, zur Erzeugung eines Tones oder Geräusches durchströmt werden.
  • In 1b wird durch intelligente Luftführung, gezeigt durch die Blockpfeile, bei höherer Fahrgeschwindigkeit der Membrankörper 1 derart verwunden, dass er sich schließt und kein weiterer Ton erzeugt wird. 1e zeigt die Längsstreben 10 des Membrankörpers 1, die bei entsprechender Verwindung, erzeugt durch schnell strömende Luft von außen, an der Verwindungsstelle so zusammengedrängt werden, dass keine Luft mehr durch den Körper 1 strömen und einen Ton erzeugen kann, wohingegen bei der Anordnung in 1c Luft noch hindurchströmen kann, siehe Pfeil a.
  • 1d zeigt die Aufhängung des Membrankörpers über eine Längsstrebe 10 an Halterungen 10', die an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt sind.
  • 1f zeigt die Anordnung eines solchen Membrankörpers 1 an Motorhaube und Spiegel des Kraftfahrzeugs 10. 1g zeigt die Luftführung dieser Anordnung im Geschwindigkeitsbereich bis 30 km/h. Dabei öffnet sich die Klappe des Membrankörpers 1 und der gewünschte Sound wird erzeugt. 1h hingegen zeigt das Kraftfahrzeug 20 bei einer Fahrgeschwindigkeit von über 30 km/h. Hier ist die Klappe, die an der von dem Spiegel abgewandten Seite des röhrenförmigendes Membrankörpers 1 nahe den Scheinwerfern an der Anströmkante des Kraftfahrzeugs vorliegt, geschlossen. Folglich wird kein Geräusch erzeugt. 1i zeigt das vollendete Design einer Kraftfahrzeugkarosserie, in die ein röhren- oder tütenförmiger Membrankörper 1 integriert ist und sich vom Scheinwerfer entlang der Motorhaube zum Spiegel erstreckt.
  • 2a zeigt einen trichterförmigen Membrankörper 2, der mit seiner geweiteten Öffnung, aufgespannt durch ein Querstrebenelement, figurativ nicht zu sehen, an der Anströmkante der Motorhaube angeordnet ist und sich zur Sound-Erzeugung bei niedrigen Geschwindigkeiten öffnet. Die Luft strömt dabei, wie 2b zeigt, durch die Eintrittsöffnung des Trichter-Membrankörpers 2 ein, der sich in Richtung einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 20 verjüngt. An seiner Mantelflächenoberseite weist der trichterförmige Membrankörper 2 einen Schlitz 2' auf, durch den ein Teil der einströmenden Luft, siehe Pfeile a in 2b, die Kante 12 passierend austritt und gleich dem Prinzip einer Blockflöte einen Ton erzeugt. Der trichterförmige Membrankörper 2 kann als einzelnes Element oder integrativ mit einer Motorhaube aus Membranmaterial gefertigt werden.
  • In einer weiteren Alternative des erfindungsgemäßen Gegenstands kann am Kraftfahrzeugunterboden 21 ein Unterboden-Membrankörper 3, siehe 3a, angeordnet werden. Der Unterboden-Membrankörper 3 besteht aus mehreren Segmenten, die durch das Einziehen von Quer- und Längsstreben 10, 11 entstehen; er hängt bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten in gewünschtem Maße durch, siehe 3b, so dass der flatternde Unterboden-Membrankörper 3 für Fußgänger hörbare Geräusche erzeugt. Die flatternde, schwingende Membran 3 warnt Fußgänger oder Radfahrer rechtzeitig vor dem Herannahen des Elektro-Kraftfahrzeugs 20.
  • Eine weitere Alternative eines erfindungsgemäßen Membrankörpers besteht in der Ausführung als flächiger Motorhauben-Membrankörper 4, siehe 4a, in den eine Vielzahl von Schlitzen 4' eingebracht sind, siehe 4b. Wird die Luft, siehe Pfeile a der Detaildarstellung A in 4b, über die Motorhaube geführt, so bewirkt sie beim Vorbeirauschen über die Schlitze 4' in dem flächigen Membrankörper 4, der auch auf eine konventionelle Motorhaube aufgezogen werden kann, die Entstehung eines pfeifenden oder rauschenden Geräusches.
  • Derselbe Effekt kann mit dem ebenfalls an der Motorhaube ausgebildeten flächigen, offenporigen Motorhauben-Membrankörper 5, siehe 5a, erreicht werden. Ein solcher Motorhauben-Membrankörper 5 kann, wie im Detail in 5b gezeigt, eine offenporige oder gewirkte Membran mit kleinen Schlitzen sein. Die Luftführung über der Motorhaube, siehe Pfeile a in 5a, bewirkt ebenfalls die Entstehung eines Pfeifgeräuschs.
  • Die als Motorhauben-Membrankörper ausgeführten Membrankörper 5 und 4 können auf eine konventionelle Karosserie-Außenhaut aufgebracht werden oder die Außenhaut der Motorhaube selbst bilden.
  • Eine weitere Alternative der erfindungsgemäßen Sound-Erzeugungsvorrichtung besteht in der Anordnung eines trichter- oder ringförmigen Membrankörpers 6, der quasi einen Flaschenhals-Membrankörper 6 der Motorhaube bereitstellt und sich von unten nach oben verjüngt und somit einen „Flaschenhals” ausbildet, der durch Überblasen durch die anströmende Luft a über die Anblaskante 6' zu dem bekannten Pfeifeffekt führt. Während bei einer geringen Geschwindigkeit, siehe 6b, der Flaschenhals-Membrankörper 6 aufgespannt vorliegt und somit das Geräusch erzeugen kann, fällt das elastische Gerüst, das eine ringförmige Rahmenstrebe haben kann, bei zu starker Luftanströmung, also bei zu hohen Geschwindigkeiten, zusammen und die Sound-Erzeugung wird somit unterbunden. Der Membrankörper 6 bildet so einen Resonanzkörper, bei dem die Geräuscherzeugung unmittelbar an der Anblaskante 6' entsteht.
  • Alternativ können auch flache Membranplättchen 7' als flächige Membrankörper 7 in einem Muster ziegelförmig überlappend, beispielsweise an der Motorhaubenoberseite, angeordnet werden. Die Anordnung sieht dabei vor, dass eine Vielzahl von Plättchen in einem Muster derart angeordnet wird, dass die Luftführung a der die Plättchen 7 unterströmenden Luft, siehe Detail in 7b, zu einer Komprimierung der Luft führt; die Gesamtanordnung der Plättchen 7 verjüngt sich also von der Anströmkante an der Motorhaube 12 in Richtung einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 20 hin und kann dort in ein einziges Plättchen 7 münden. Die Luft kann unter dem letzten dieser Membranplättchen 7, siehe 7c, herausgeführt werden und erzeugt beim Entweichen das typische Zischgeräusch, das ebenfalls bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten gut wahrnehmbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19540768 A1 [0004]
    • DE 102007003201 A1 [0005]
    • US 7000978 B1 [0007]
    • DE 102005006840 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Sound-Erzeugung für ein Kraftfahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung einen reversibel verformbaren Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) aufweist, der zur außenseitigen, durch Luft anströmbaren Aufnahme an einer Kraftfahrzeug-Karosserie (20) geeignet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper (1, 2) ein durchströmbarer Körper ist, insbesondere – ein Rohr mit einem runden, einem ovalen oder einem polygonalen Querschnitt (1), insbesondere ein um seine Längsachse verwindbares Rohr (1) mit rundem, ovalem oder polygonalen Querschnitt, oder – ein Trichter (2), insbesondere ein Trichter (2), der eine Mantelfläche aufweist, in die eine Öffnung (2') eingebracht ist, die eine Anblaskante (12) ausbildet, oder dass der Membrankörper (3, 4, 5, 6) ein an- oder umströmbarer Körper ist, – insbesondere ein Trichter oder ein Ring (6), der einen als Anströmkante ausgebildeten Rand (6') aufweist, oder – eine Fläche (3, 4, 5), insbesondere eine Schlitze (4') oder eine offene Struktur (5') aufweisende Fläche (3, 4, 5).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben (10, 11) oder Ringstreben oder Streben anderer Geometrie umfasst, die aus einem flexiblen Material, insbesondere aus einem Metall, aus Carbon oder einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff beschaffen sind.
  4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) eine Membran aus einer Kunststofffolie, insbesondere einer Glasfaser oder Carbonfaser verstärkten Folie, insbesondere eine aus einer flexiblen und/oder zumindest teilweise transparenten und/oder mit einem Dekor mit einer Polytetrafluorethylen- oder Nano- und/oder eine lumineszierende Beschichtung versehenen Kunststofffolie aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran über die Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben (10, 11) gespannt und/oder damit verschweißt, verklebt oder auf andere Weise daran befestigt ist.
  6. Kraftfahrzeug (20), das eine Vorrichtung zur Sound-Erzeugung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist, wobei der Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) außenseitig an einer Kraftfahrzeug-Karosserie vorliegt und in einer das Kraftfahrzeug (20) während eines Fahrbetriebes umgebenden Luftströmung so positioniert ist, dass in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ein Sound durch Schwingungen der den Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) passierenden Luftströmung (a) und/oder durch Schwingungen des Membrankörpers (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) erzeugbar ist.
  7. Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Außenhaut-Element zur Karosserieverkleidung aufweist, das einen mit einer Membran bespannten Rahmen umfasst, wobei die Vorrichtung zur Sound-Erzeugung in das Außenhaut-Element zur Karosserieverkleidung integriert ist.
  8. Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran des Außenhaut-Elements zur Karosserieverkleidung und die Membran, die den Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) bereitstellt, aus den gleichen Materialien beschaffen sind.
  9. Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet dass an dem Rahmen der Karosserieverkleidung Halterungen (10') zum Befestigen der Rahmenlängs- und/oder Rahmenquerstreben (10, 11) der Membrankörper (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) angeordnet sind.
  10. Kraftfahrzeug (20) nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (20) en Elektro- oder ein Hybridfahrzeug ist und dass die Vorrichtung zur Sound Erzeugung bei Fahrgeschwindigkeiten, die unter 50 km/h, bevorzugt unter 40 km/h, am meisten bevorzugt unter 30 km/h liegen, ein von einem menschlichen Ohr hörbares Geräusch erzeugt.
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