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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem einen Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs bodenseitig begrenzenden Innenraumboden, wenigstens einem zumindest teilweise bodenseitig unterhalb von wenigstens einem Abschnitt des Innenraumbodens angeordneten elektrischen Energiespeicher und wenigstens einem zumindest teilweise in dem Fahrgastinnenraum angeordneten Tieftonlautsprecher, wobei zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher wenigstens ein Hohlraum vorhanden ist.
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Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Fahrgastinnenraum, auch Fahrgastzelle genannt, der bodenseitig durch einen Innenraumboden begrenzt ist. Ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug, umfasst wenigstens einen elektrischen Energiespeicher, auch Traktionsbatterie genannt, mit dem elektrische Antriebseinrichtungen, insbesondere Elektromotoren, des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgbar sind. Hierbei ist es bekannt, einen elektrischen Energiespeicher flach auszubilden und den flach ausgebildeten Energiespeicher bodenseitig unterhalb von wenigstens einem Abschnitt des Innenraumbodens anzuordnen. Üblicherweise ist der elektrische Energiespeicher beabstandet zu dem Innenraumboden angeordnet, so dass zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher wenigstens ein Hohlraum vorhanden ist.
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Ein Kraftfahrzeug kann herkömmlich mit einem Audiosystem, insbesondere einer Stereoanlage, versehen sein, das wenigstens einen Tieftonlautsprecher aufweist, mit dem Frequenzen in einem Bereich von beispielsweise 40 Hz bis 400 Hz wiedergebbar sind. Um mit einem Tieftonlautsprecher beispielsweise einen Subwoofer auszubilden, ist der Tieftonlautsprecher mit einem offenen oder geschlossenen Resonanzraum, auch Resonanzvolumen genannt, zu kombinieren. Beispielsweise offenbart
DE 197 35 082 A1 eine Anordnung eines Tieftonlautsprechers unter einem Fahrzeugsitz, wobei das Resonanzvolumen des Lautsprechers zumindest teilweise durch das von einem Tragrahmen umschlossene Schwellervolumen gebildet ist. Das Schwellervolumen und der Rückraum des Lautsprechers stehen über eine Durchtrittsöffnung miteinander in Verbindung. Das Schwellervolumen steht über Diffusionsöffnungen mit der Umgebung in Verbindung.
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Es ist davon auszugehen, dass zukünftige Fahrzeugarchitekturen kein ausreichend großes Schwellervolumen bereitstellen, was der Anordnung eines Tieftonlautsprechers entsprechend
DE 197 35 082 A1 entgegensteht. Hinsichtlich der stetigen Nachfrage nach Elektromobilität bzw. elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen und dem damit einhergehenden Verbau von elektrischen Energiespeichern, insbesondere Hochvoltspeichern, in Fahrzeugböden kann davon ausgegangen werden, dass potentielle Resonanzräume einer Trägerstruktur des Kraftfahrzeugs immer kleiner ausfallen werden und somit zu klein für die Ausbildung eines für einen Tieftonlautsprecher benötigten Resonanzraums sind. Zudem werden zur Gewichtsreduzierung bzw. zur Realisierung eines Fahrzeugleichtbaus Trägerstrukturen eines Kraftfahrzeugs derart geändert, dass sie dünner ausgebildet werden, was wiederum die Steifigkeit des Fahrzeugaufbaus beeinträchtigt. Um dennoch eine ausreichende Steifigkeit für den Fahrzeugaufbau bereitzustellen, werden vorhandene Hohlräume mit durch die Hohlräume verlaufenden Verbindungselementen versteift, was die Volumina der Hohlräume weiter reduziert und somit ebenfalls zu klein für die Ausbildung eines benötigten Resonanzraums macht.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen ausreichend großen Resonanzraum für einen Tieftonlautsprecher eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in unterschiedlicher Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs bodenseitig begrenzenden Innenraumboden, wenigstens einen zumindest teilweise bodenseitig unterhalb von wenigstens einem Abschnitt des Innenraumbodens angeordneten elektrischen Energiespeicher und wenigstens einen zumindest teilweise in dem Fahrgastinnenraum angeordneten Tieftonlautsprecher, wobei zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher wenigstens ein Hohlraum vorhanden ist, und wobei der Tieftonlautsprecher derart an wenigstens einer kommunizierend mit dem Hohlraum verbundenen Durchbrechung des Innenraumbodens angeordnet ist, dass der Hohlraum einen Resonanzraum für den Tieftonlautsprecher bildet.
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Erfindungsgemäß wird der Resonanzraum für den Tieftonlautsprecher durch den vorhandenen Hohlraum zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher gebildet. Es wird zur Ausbildung des Resonanzraums ein in der Regel ohnehin vorhandener und ausreichend großer Hohlraum verwendet, so dass nicht andere Bauteile des Kraftfahrzeugs bzw. des Fahrzeugaufbaus zur Schaffung eines Resonanzraums konstruktiv verändert werden müssen, was, wie oben beschrieben, bei modernen Fahrzeugstrukturen ohnehin nur sehr eingeschränkt oder gar nicht möglich ist.
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Es muss gemäß der Erfindung also kein zusätzlicher Resonanzraum geschaffen werden, was mit einer Kostenersparnis einhergeht. Zudem wird kein aufwändiges Adaptergehäuse zur Anbindung des Tieftonlautsprechers an den Resonanzraum benötigt, wie es beispielsweise bei
DE 197 35 082 A1 erforderlich ist. Auch dies geht mit einer Gewichtsreduzierung einher. Des Weiteren ist bei der Erfindung die Flexibilität bezüglich des Verbauortes des Tieftonlautsprechers an dem Innenraumboden deutlich erhöht, da der Tieftonlautsprecher überall da an dem Innenraumboden angebracht werden kann, wo zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher ein Hohlraum vorhanden ist.
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Der elektrische Energiespeicher kann teilweise oder vollständig unterhalb des Innenraumbodens oder unterhalb eines Abschnitts des Innenraumbodens angeordnet sein. Der elektrische Energiespeicher umfasst mehrere elektrische Speicherzellen, beispielsweise in Form von Lithium-Ionen-Batteriezellen, die mittels eines Gehäuses oder dergleichen zu Batteriemodulen oder zum gesamten elektrischen Energiespeicher zusammengefasst sein können.
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Der Tieftonlautsprecher umfasst eine Schwingungsmembran und einen die Schwingungsmembran antreibenden elektromagnetischen Antrieb. Die maximale Auslenkung der Schwingungsmembran ist derart ausgelegt, dass die Schwingungsmembran nicht den elektrischen Energiespeicher berührt. Das Kraftfahrzeug kann auch zwei oder mehrere Tieftonlautsprecher aufweisen, die jeweils zumindest teilweise in dem Fahrgastinnenraum angeordnet sind und jeweils unterhalb eines Fahrzeugsitzes angeordnet sein können.
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Der zwischen dem Innenraumboden und dem elektrischen Energiespeicher vorhandene Hohlraum kann beispielsweise mehrere Millimeter hoch ausgebildet sein und sich über einen Teil oder über den gesamten elektrischen Energiespeicher erstrecken. Insbesondere ist der Hohlraum flach ausgebildet.
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Dass die Durchbrechung kommunizierend mit dem Hohlraum verbunden ist, bedeutet, dass die Durchbrechung eine Öffnung des Hohlraums in Richtung des Fahrgastinnenraums darstellt. Vorzugsweise ist die Durchbrechung luftdicht mit dem Tieftonlautsprecher bzw. mit dessen Schwingungsmembran geschlossen.
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Das Kraftfahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug sein. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein Personenkraftwagen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Durchbrechung an einem in Richtung des Fahrgastinnenraums weisenden, domförmig ausgebildeten Vorsprung des Innenraumbodens angeordnet. Hierdurch wird die Ankopplung des Tieftonlautsprechers an den flachen Hohlraum vereinfacht und gleichzeitig ermöglicht, dass eine Schwingungsmembran des Tieftonlautsprechers in den Vorsprung hineinragt, was eine bessere Einleitung und Verteilung eines mit der Schwingungsmembran erzeugten Schalldrucks in den bzw. in dem flachen Hohlraum möglich macht. Dies ist vor allem deshalb sinnvoll, da sich die Schwingungsmembran während der Schalldruckerzeugung im Wesentlichen quer bzw. senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Hohlraums bewegt. Der Schalldruck soll jedoch quer zur Bewegungsrichtung der Schwingungsmembran in den Hohlraum eingeleitet werden, was die Anordnung des Tieftonlautsprechers an dem Vorsprung ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine dem Hohlraum zugewandte Oberfläche des Vorsprungs und/oder ein Übergangsbereich, in dem der Vorsprung in den übrigen Innenraumboden übergeht, abgerundet ist. Durch diese Abrundung bzw. Abrundungen wird die Schalldruckeinleitung bzw. -verteilung in den bzw. in dem Hohlraum verbessert, da Schallwellen nicht an scharfen Kanten gebrochen bzw. aufgehalten werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Schwingungsmembran des Tieftonlautsprechers auf ihrer dem Hohlraum zugewandten Seite konvex ausgebildet. Hierdurch ragt die Schwingungsmembran um ein bestimmtes Ausmaß in den Vorsprung hinein und umfasst Abschnitte, die bei einer Anregung der Schwingungsmembran Schalldruckwellen erzeugen, die quer zu einer Bewegungsachse der Schwingungsmembran verlaufen und sich somit direkt und optimal in dem flachen Hohlraum ausbreiten. Die konvexe Ausgestaltung der Schwingungsmembran kann durch eine abgerundete oder stufenartige Formgebung der Schwingungsmembran realisiert sein.
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Vorteilhafterweise ist die Schwingungsmembran kegelstumpfförmig ausgebildet. Hierdurch umfasst die Schwingungsmembran eine Mantelfläche, die bei einer Anregung der Schwingungsmembran Schalldruckwellen erzeugt, die quer zu einer Bewegungsachse der Schwingungsmembran verlaufen und sich somit direkt und optimal in dem flachen Hohlraum ausbreiten.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Schwingungsmembran des Tieftonlautsprechers auf ihrer dem Hohlraum zugewandten Seite konkav ausgebildet. Auch diese alternative Ausgestaltung der Schwingungsmembran ermöglicht eine verbesserte Einbringung von Schalldruckwellen in Richtung der Haupterstreckungsebene des flachen Hohlraums. Die konkave Ausgestaltung der Schwingungsmembran kann durch eine abgerundete oder stufenartige Formgebung der Schwingungsmembran realisiert sein.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug;
- 2 eine schematische Draufsicht des in 1 gezeigten Abschnitts des Kraftfahrzeugs;
- 3 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug; und
- 4 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
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In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1.
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Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Fahrgastinnenraum 2 des Kraftfahrzeugs 1 bodenseitig begrenzenden Innenraumboden 3.
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Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen bodenseitig unterhalb des Innenraumbodens 3 angeordneten elektrischen Energiespeicher 4. Der Energiespeicher 4 umfasst mehrere elektrische Speicherzellen 5, die in einem Gehäuse 6 angeordnet sind, das mit einem Deckel 7 geschlossen ist.
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Zudem umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen teilweise in dem Fahrgastinnenraum 2 angeordneten Tieftonlautsprecher 8, von dem in 1 lediglich ein Gehäuseteil 9 und ein Abschnitt eines Antriebs 10 gezeigt sind.
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Zwischen dem Innenraumboden 7 und dem elektrischen Energiespeicher 4 ist ein Hohlraum 11 vorhanden. Der Tieftonlautsprecher 8 ist derart an einer kommunizierend mit dem Hohlraum 11 verbundenen, in 1 nicht gezeigten Durchbrechung des Innenraumbodens 3 angeordnet, dass der Hohlraum 11 einen Resonanzraum für den Tieftonlautsprecher 8 bildet.
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Die Durchbrechung kann an einem in Richtung des Fahrgastinnenraums 2 weisenden, domförmig ausgebildeten, in 1 nicht gezeigten Vorsprung des Innenraumbodens 3 angeordnet sein. Eine dem Hohlraum 11 zugewandte Oberfläche des Vorsprungs und/oder ein Übergangsbereich, in dem der Vorsprung in den übrigen Innenraumboden 3 übergeht, kann abgerundet sein.
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Eine in 1 nicht gezeigte Schwingungsmembran des Tieftonlautsprechers 8 kann auf ihrer dem Hohlraum 11 zugewandten Seite konvex, insbesondere kegelstumpfförmig, oder konkav ausgebildet sein.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht des in 1 gezeigten Abschnitts des Kraftfahrzeugs 1. Der Tieftonlautsprecher 8 ist mittig an dem gezeigten Abschnitt des Innenraumbodens 3 angeordnet.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 12. Dieses Kraftfahrzeug 12 unterscheidet sich zum einen dadurch von dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die nicht gezeigte Durchbrechung an einem in Richtung des Fahrgastinnenraums 2 weisenden, domförmig ausgebildeten Vorsprung 13 des Innenraumbodens 3 angeordnet ist. Eine dem Hohlraum 11 zugewandte Oberfläche des Vorsprungs 13 und ein Übergangsbereich, in dem der Vorsprung 13 in den übrigen Innenraumboden 3 übergeht, ist abgerundet. Zum anderen unterscheidet sich das Kraftfahrzeug 12 dadurch von dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Schwingungsmembran 14 des Tieftonlautsprechers 15 auf ihrer dem Hohlraum 11 zugewandten Seite konvex bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Hierdurch werden die nicht gezeigten Schalldruckwellen entsprechend den gezeigten Pfeilen quer zu einer durch den Doppelpfeil 16 angedeuteten Bewegungsrichtung der Schwingungsmembran 14 in den Hohlraum 11 eingeleitet. Von dem elektrischen Energiespeicher 4 ist in 3 lediglich der Deckel 7 gezeigt.
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4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 17. Dieses Kraftfahrzeug 17 unterscheidet sich zum einen dadurch von dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Durchbrechung 18 an einem in Richtung des Fahrgastinnenraums 2 weisenden, domförmig ausgebildeten Vorsprung 19 des Innenraumbodens 3 angeordnet ist. Eine dem Hohlraum 11 zugewandte Oberfläche des Vorsprungs 19 und ein Übergangsbereich, in dem der Vorsprung 19 in den übrigen Innenraumboden 3 übergeht, ist abgerundet. Zum anderen unterscheidet sich das Kraftfahrzeug 17 dadurch von dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Schwingungsmembran 20 des Tieftonlautsprechers 21 auf ihrer dem Hohlraum 11 zugewandten Seite konkav ausgebildet ist. Hierdurch werden die nicht gezeigten Schalldruckwellen entsprechend den gezeigten Pfeilen quer zu einer durch den Doppelpfeil 16 angedeuteten Bewegungsrichtung der Schwingungsmembran 20 in den Hohlraum 11 eingeleitet. Von dem elektrischen Energiespeicher 4 ist in 4 lediglich der Deckel 7 gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrgastinnenraum
- 3
- Innenraumboden
- 4
- elektrischer Energiespeicher
- 5
- elektrische Speicherzelle von 4
- 6
- Gehäuse von 4
- 7
- Deckel von 6
- 8
- Tieftonlautsprecher
- 9
- Gehäuseteil von 8
- 10
- Antrieb von 8
- 11
- Hohlraum
- 12
- Kraftfahrzeug
- 13
- Vorsprung von 3
- 14
- Schwingungsmembran von 15
- 15
- Tieftonlautsprecher
- 16
- Doppelpfeil (Bewegungsrichtung von 14, 20)
- 17
- Kraftfahrzeug
- 18
- Durchbrechung
- 19
- Vorsprung von 3
- 20
- Schwingungsmembran von 21
- 21
- Tieftonlautsprecher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19735082 A1 [0003, 0004, 0009]
