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Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur mit einem als Resonanzraum genutzten Strukturhohlraum einer Strukturkammer und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Die Resonanzfrequenzen eines länglichen Hohlraums sind von den Abmessungen der umschließenden Kammer abhängig. Somit ist es möglich, eine Kammer derart auszulegen, dass eine Resonanz bei einer bestimmten Frequenz auftritt. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn der Hohlraum gezielt als ein akustisches Element genutzt werden soll. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind dabei jedoch insbesondere in Kraftfahrzeugen begrenzt. Somit kann es passieren, dass es nicht möglich ist, eine Resonanzfrequenz über Abmessungen festzulegen.
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In der
EP 2 658 280 A1 ist eine Lautsprechervorrichtung beschrieben. Dabei ist ein Resonanzkörper eines Fahrzeugs mit einem Lautsprecher versehen, wobei eine Öffnung des Resonanzkörpers gegenüber dem Lautsprecher angebracht ist.
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In der
DE 10 2014 018 399 A1 ist ein Gussbauteil für eine Fahrzeugkarosserie beschrieben. Mittels einer Abdeckung mit Mikroperforationen wird eine Resonanzfrequenz eines Hohlraums des Gussbauteils angepasst.
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In der
DE 10 2004 020 999 B3 sind eine Anordnung mit einem Hohlkörper, insbesondere zur Aufnahme eines Lautsprechers, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben.
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In der JP S
63- 20 247 A ist eine Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug beschrieben, welche ein Klangerzeugerpaar umfasst, wobei Schall des Klangerzeugerpaares sowohl direkt, als auch über zwei Schallkanäle in einen Kraftfahrzeuginnenraum abgegeben wird.
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In der
DE 10 2013 001 866 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Audioeinrichtung beschrieben, wobei mindestens ein Hohlraum eines Versteifungsrings des Kraftfahrzeugs als Resonanzraum genutzt wird.
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In der
DE 197 35 082 A1 ist eine Anordnung eines Tiefton-Lautsprechers unter einem Fahrzeugsitz beschrieben, wobei ein Schwellervolumen als Resonanzraum genutzt wird.
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Die
DE 100 04 991 A1 betrifft einen Helmholtzresonator mit variabler Resonanzfrequenz. In der Druckschrift ist ein zu einer Resonanzkammer führender Hals beschrieben, der wenigstens zwei im Abstand voneinander angeordnete seitliche Öffnungen aufweist. Die Öffnungen weisen Blenden eines veränderbaren Öffnungsquerschnitts auf. Durch eine Steuerung der Öffnungsquerschnitte ist es ermöglicht, den Helmholtzresonator auf unterschiedliche Resonanzfrequenzen einzustellen.
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Die 10 2005 046 594 B3 offenbart ein Lautsprechersystem für ein Kraftfahrzeug unter Ausnutzung von durch Tragstrukturen gebildeten Hohlräumen. Ein Schallwandler des Lautsprechersystems ist auf seiner Rückseite akustisch an einen Resonanzraum angekoppelt, wobei zumindest ein Teil des Resonanzraums gemeinsam durch die Hohlräume von wenigsten zwei Elementen der Tragstruktur gebildet ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche es ermöglicht, die Resonanzfrequenzen eines Resonanzraums ohne eine Änderung der Abmessungen des Resonanzraumes gezielt zu beeinflussen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.
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Durch die Erfindung wird eine Tragstruktur mit einem zumindest teilweise als Resonanzraum genutzten Strukturhohlraum einer Strukturkammer bereitgestellt. Die Kammer heißt Strukturkammer, weil sie eine Kammer der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs ist. Die Strukturkammer ist als länglicher Hohlkörper mit einem ersten oder offenen Strukturkammerlängsende und einem zweiten oder bis auf eine Öffnung geschlossenen Strukturkammerlängsende ausgebildet. Dabei ist es vorgesehen, dass das offenen Strukturkammerlängsende derart mit einer Klangerzeugungskammer eines Klangerzeugers verbunden ist, dass der Strukturhohlraum fluidisch mit einem Hohlraum des Klangerzeugers gekoppelt ist. Die Klangerzeugungskammer ist eine Kammer, welche dem Klangerzeuger nachgeschaltet ist. Die Klangerzeugungskammer bildet einen Hohlraum, in den der Schall des Klangerzeugers eingeleitet wird. Eine an dem geschlossenen Strukturkammerlängsende angeordnete Abschlusswand weist eine Öffnung auf, welche einen Durchmesser von 1 bis 10 mm aufweist. Insbesondere weist der Strukturhohlraum eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1 bis 10 mm in einer Wand an dem geschlossenen Strukturkammerlängsende auf. Diese Öffnung kann eine Verschiebung einer Resonanzfrequenz bewirken. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass es möglich ist, eine Resonanzfrequenz mittels der Wahl eines geeigneten Durchmessers der Öffnung auf eine gewünschte Frequenz zu verschieben. Hiermit kann das Resonanzverhaltens derart eingestellt sein, dass zumindest eine Resonanzfrequenz in einem bestimmten Frequenzintervall liegt, insbesondere in einem Frequenzintervall von 0 bis 200 Hz. Ein bei einer Resonanz auftretender Einbruch des Schalldruckpegels kann somit vorteilhafterweise auf eine höhere Frequenz verschoben werden.
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Die Strukturkammer umfasst ein Energieabsorptionselement für einen Tragrahmen eines Kraftfahrzeugs. Das Energieabsorbtionselement ist ein Bauteil, welches dazu eingerichtet ist, mechanische Energie eines Aufpralls aufzunehmen. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise sein Querschnittsprofil als entlang einer Längsrichtung des Energieabsorptionselements konstant bleibendes Hohlprofil mit mindestens zwei in einem Querschnitt geschlossenen Kammern gestaltet ist, sodass das Energieabsorptionselement mindestens zwei voneinander getrennte Kammerhohlräume umfasst. Ein solches Energieabsorptionselement wird auch Crashprofil oder Deformationsstruktur genannt. Die mindestens zwei Kammerhohlräume weisen entlang der Längsrichtung des Energieabsorptionselements eine längliche Form auf. Jeder Kammerhohlraum ist an zwei Elementlängsenden des Energieabsorptionselements offen und fluidisch mit einem Schallerzeuger verbunden. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Energieabsorptionselement um ein Gussbauteil, welches ein konstant bleibendes Doppelkammer-Hohlprofil aufweist, wodurch zumindest zwei voneinander getrennte Kammerhohlräume gebildet sind, welche an zwei Elementlängsenden des Energieabsorptionselements offen sind. Die Kammerhohlräume stellen also zumindest zwei parallel zueinander angeordnete, an ihren Enden offene Röhren dar. Durch das einteilige Hohlprofil ergibt sich der Vorteil, dass es sich um ein einziges Bauteil handelt, welches mehrere Hohlräume umfasst. Somit kann das Energieabsorptionselement als Resonanzraum für den Schallerzeuger genutzt werden, wobei mehrere Resonanzvolumina zur Verfügung stehen.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein Gesamthohlraum, bestehend aus dem Strukturhohlraum, dem Einleitungshohlraum und dem Hohlraum des Klangerzeugers, derart bemessen ist, dass er mindestens eine Resonanzfrequenz zwischen 0 und 200 Hz aufweist. Mit anderen Worten weist der aus dem Strukturhohlraum, dem Einleitungshohlraum und dem Hohlraum des Klangerzeugers bestehende Gesamthohlraum Abmessungen auf, welche zu zumindest einer dominanten Resonanzfrequenz zwischen 0 und 200 Hz führen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Gesamthohlraum dazu eingerichtet ist, Resonanzfrequenzen im unteren Frequenzspektrum von Klangerzeugern zu erzeugen. Geeignete Abmessungen können in Versuchen ermittelt werden. Bei einer Resonanzfrequenz fällt der Schalldruckpegel des Gesamthohlraums ab. Diejenigen Abmessungen, die durch die Fahrzeuggeometrie vorgegeben sind, können dabei unverändert beibehalten werden und die verbleibenden Abmessungen können dann zum Einstellen des Resonanzverhaltens variiert werden, bis zumindest eine Resonanzfrequenz in dem besagten Frequenzintervall liegt.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass an dem offenen Strukturkammerlängsende eine Einleitungskammer ausgebildet ist, welche einen Einleitungshohlraum bildet, in den der Strukturhohlraum und ein Hohlraum eines Klangerzeugers, nämlich die Klangerzeugungskammer münden, wobei eine Einleitungsdistanz zwischen einer Mündung der Strukturkammer (also einem jeweiligen Ende des Strukturhohlraums) und einer gegenüber angeordnete Einleitungsfläche der Tragstruktur einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm liegt, insbesondere 20 mm beträgt. Mit anderen Worten befindet sich an dem offenen Strukturkammerlängsende eine Einleitungskammer, welche den Strukturhohlraum mit einem Hohlraum eines Klangerzeugers und mit dem Klangerzeuger fluidisch verbindet, wobei eine Einleitungsfläche, welche gegenüber dem offenen Strukturkammerlängsende angeordnet ist, eine Einleitungsdistanz in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm, insbesondere 20 mm, zu diesem aufweist. Die Einleitungskammer kann beispielsweise ein Hohlraum eines Tragrahmens sein, in welchem oder an welchem der Strukturhohlraum mündet. Die Ausgestaltung beruht auf der Erkenntnis, dass diese Einleitungskammer ausreicht, um den Luftschall eines Schallerzeugers von der Klangerzeugungskammer in einen Strukturhohlraum einzuspeisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Strukturkammer nicht verkürzt werden muss, um zusätzlichen Raum für den Einleitungshohlraum bereitzustellen. Somit können Beeinträchtigungen des Resonanzverhaltens verhindert werden.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Strukturkammer eine Verbindungskammer umfasst, die an einem der Einleitungskammer gegenüberliegenden Elementlängsenden des Energieabsorptionselements angeordnet ist und die einen Verbindungshohlraum bildet, in welchen die Kammerhohlräume münden und welcher die Kammerhohlräume miteinander fluidisch verbindet. Mit anderen Worten befindet sich an einem der Elementlängsenden des Energieabsorptionselements eine Verbindungskammer, über welche Luft und/oder Luftschall zwischen den Kammerhohlräumen wechseln kann, sodass also die Kammerhohlräume und der Verbindungshohlraum einen zusammenhängenden Hohlraum bilden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass anstelle mehrerer kleiner Resonanzvolumina ein größeres Resonanzvolumen bereitgestellt ist. Diese Kammer umfasst die Abschlusswand am geschlossenen Strukturkammerlängsende. Die Abschlusswand dieser Verbindungskammer weist die besagte Öffnung auf.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass im Querschnittsprofil des Energieabsorptionselements zumindest einige Kammern rechteckig gestaltet sind, wobei deren Kantenlängen jeweils 3 bis 15 mm betragen. Mit anderen Worten können zumindest einige Kammern eine rechteckige Form aufweisen, wobei diese eine Höhe und eine Breite von jeweils 3 bis 15 mm aufweisen. Der einer solchen Kammer zugehörige Kammerhohlraum kann somit eine Form eines Quaders aufweisen, welcher durch den besagten rechteckigen lichten Querschnitt einer Kammer im Querschnittsprofil und eine Länge des Energieabsorptionselements bemessen ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein derart gestaltetes Energieabsorptionselement eine Strukturierung oder Biegesteifigkeit umfassen kann, wodurch ein vorgebbares mechanisches Aufprallverhalten und gleichzeitig ein ausreichend großes Volumen für einen Resonanzraum bereitgestellt werden können. Insbesondere ermöglicht eine Fläche einer quadratischen Kammer von 5 x 5 mm ein vorteilhaftes mechanisches Aufprallverhalten bei vernachlässigbaren Einschränkungen bezüglich der Resonanzfrequenz.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass zumindest einige Kammern des Energieabsorptionselements einen geometrischen Äquivalentkreisflächendurchmesser von 4 bis 30 mm aufweisen. Mit anderen Worten können zumindest einige Kammern eine runde oder abgerundete oder vieleckige Form aufweisen, deren Fläche der eines Kreises mit einem Durchmesser von 4 bis 30 mm entspricht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Kammerhohlräume Formen aufweisen können, welche eine vorgegebene Verformungscharakteristik bei einem Aufprall aufweisen und gleichzeitig schallleitend sind.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Kammerhohlräume des Energieabsorptionselements durch Wände einer Breite von 1 bis 2 mm voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten weisen die Wände, welche zwischen den Kammerhohlräumen angeordnet sind und diese begrenzen, eine Dicke von 1 bis 2 mm auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass in Kombination mit geeigneten Kammerabmessungen ein Energieabsorptionselement mit einem geringen Gewicht bereitgestellt werden kann.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Energieabsorptionselement ein Stranggussbauteil ist, dessen Querschnittsprofil mittels eines Extrusionsverfahrens erzeugt ist. Mit anderen Worten ist zur Anfertigung des Energieabsorptionselements ein Bauteil benutzt, welches mit dem Stranggießverfahren gefertigt ist. Das Profil wurde unter Verwendung von Extrusionsverfahren erzeugt. Ein Stranggussbauteil weist eine Steifigkeit auf, die das Einkoppeln von Körperschall aus den Kammerhohlräumen in die Wände des Energieabsorptionselement verhindert oder vermindert. Dies vermindert die Verluste. Im Gegenteil dazu lassen z.B. genietete oder geschraubte Einzelteile Schwingungsbewegungen der Einzelteile gegeneinander zu, was letztendlich zu Wärmeverlusten führt.
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Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit einer Tragstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen:
- 1 ein Längsschnittprofil einer erfindungsgemäßen Tragstruktur mit einem Energieabsorptionselement;
- 2 ein Längsschnittprofil einer erfindungsgemäßen Fahrzeugstruktur;
- 3 eine mögliche Ausführungsform einer Verbindungskammer mit einer Öffnung;
- 4 einen möglichen Frequenzverlauf des Gesamthohlraums einer möglichen Tragstruktur;
- 5 eine mögliche Änderung eines Frequenzverlaufs nach der Anbringung einer Öffnung in die Verbindungskammer;
- 6 eine mögliche Ausführungsform einer Einleitungskammer;
- 7 mögliche Frequenzverläufe des Gesamthohlraums einer möglichen Tragstruktur für unterschiedliche Einleitungsdistanzen;
- 8 zwei in einem Kraftfahrzeug angeordnete Tragstrukturen; und
- 9 drei mögliche Ausführungsformen des Querschnittsprofils eines Energieabsorptionselements.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Längsschnittprofil einer erfindungsgemäßen Tragstruktur S mit einer Strukturkammer K, welche ein Energieabsorptionselement 1 umfasst. Durch die Strukturkammer wird ein Strukturhohlraum KH umschlossen. Die Strukturkammer K kann als länglicher einseitig offener Hohlkörper mit einem offenen Strukturkammerlängsende lo und einem geschlossenen Strukturkammerlängsende Ic ausgebildet sein und eine Länge IS aufweisen. Das Energieabsorptionselement 1 umfasst einen äußeren Rahmen 2, welcher durch äußere Wände gebildet wird. Im Innenraum des Energieabsorptionselements können Trennwände 3 einer Dicke d angeordnet sein, welche Kammerhohlräume 4 voneinander abgrenzen. Der Querschnitt 5 des Energieabsorptionselements 1 bleibt über eine Länge I des Energieabsorptionselements 1 konstant. An zwei Elementlängsenden I1, I2 des Energieabsorptionselements 1 können die Kammerhohlräume 4 Mündungen oder Kammeröffnungen 6 aufweisen. Das Elementlängsende I2 des Energieabsorbtionselements 1 kann mit dem offenen Strukturkammerlängsende lo auf einer Ebene liegen. Das Energieabsorptionselement 1 kann ein Bauteil sein, welches in einem Stranggussverfahren erzeugt wurde und anschließend mittels eines Extrusionsverfahrens bearbeitet wurde. Somit kann es aus einem einzigen Bauteil bestehen, wodurch Vibrationsgeräusche aufgrund vibrierender Teilstücke vermieden werden können. Die Strukturkammer kann eine Verbindungskammer 7 umfassen, welche an einem Elementlängsende I1 des Energieabsorptionselements 1 angeordnet sein kann und einen Verbindungshohlraum 8 umrahmt oder abgrenzt. Die Verbindungskammer 7 kann eine Abschlusskammer c umfassen, welche bis auf eine Öffnung 9 nach außen geschlossen sein kann. Die Kammerhohlräume 4 können in den Verbindungshohlraum 8 münden, wodurch sie fluidisch miteinander verbunden sein können. An einem anderen Elementlängsende I2 des Energieabsorptionselements 1 kann eine Einleitungskammer 10 angeordnet sein, welche einen Einleitungshohlraum 11 umschließt oder abgrenzt. Bei dem Einleitungshohlraum 11 kann es sich um einen Hohlraum einer Tragstruktur handeln. Die Einleitungskammer 10 kann eine Einleitungsfläche 12 aufweisen, welche gegenüber einem Elementlängsende I2 des Energieabsorptionselements 1 angeordnet ist. Diese kann derart angeordnet sein, dass sie eine Einleitungsdistanz 13 von z.B. 20 mm zum Elementlängsende I2 aufweist. Dadurch kann ein Einleitungsdurchgang 14 zu einem Hohlraum 15, welcher durch eine Klangerzeugungskammer 16 eines Klangerzeugers 17 gebildet wird, ebenfalls eine Länge von 20 mm aufweisen. Der Hohlraum 15 der Klangerzeugungskammer 16 kann an den Klangerzeuger 17 angrenzen. Der Klangerzeuger 17 kann beispielsweise ein Lautsprecher mit einer Membran sein. Der Hohlraum des Klangerzeugers 15, der Einleitungshohlraum 11, und der Strukturhohlraum KH, bestehend aus den Kammerhohlräumen 4 und dem Verbindungshohlraum 8 können derart bemessen sein, dass der von diesen Hohlräumen gebildete Gesamthohlraum zumindest eine Resonanzfrequenz fR zwischen 0 und 200 Hz aufweist. Es kann sein, dass die Öffnung 9 derart bemessen ist, dass zumindest eine Resonanzfrequenz fR auf eine gewünschte Frequenz f1 verschoben wird. Für die Beschreibung eines möglichen Verlaufes des Schalldruckpegels Spl gegen eine Anregungsfrequenz f ist ein Erfassungsort X der in den folgenden Figuren dargestellten Pegelverläufe gekennzeichnet.
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2 zeigt ein Längsschnittprofil einer erfindungsgemäßen Tragstruktur S mit einer Strukturkammer K. Die Strukturkammer K kann einen Strukturhohlraum KH abgrenzen. Die Strukturkammer K kann als länglicher einseitig offener Hohlkörper mit einem offenen Strukturkammerlängsende Io und einem geschlossenen Strukturkammerlängsende Ic ausgebildet sein und eine Länge IS aufweisen. An dem geschlossenen Strukturkammerlängsende Ic kann eine Abschlusswand c angeordnet sein. Die Abschlusswand (c) kann bis auf eine Öffnung 9 nach außen geschlossen sein. An dem offenen Strukturkammerlängsende lo der Strukturkammer K kann eine Einleitungskammer 10 angeordnet sein, welche einen Einleitungshohlraum 11 umschließt oder abgrenzt. Bei dem Einleitungshohlraum 11 kann es sich um einen Hohlraum einer Tragstruktur handeln. Die Einleitungskammer 10 kann eine Einleitungsfläche 12 aufweisen, welche gegenüber dem offenen Strukturkammerlängsende lo angeordnet ist. Diese kann derart angeordnet sein, dass sie eine Einleitungsdistanz 13 von z.B. 20 mm zum offenen Strukturkammerlängsende lo aufweist. Dadurch kann ein Einleitungsdurchgang 14 zu einem Hohlraum 15, welcher durch eine Klangerzeugungskammer 16 eines Klangerzeugers 17 gebildet wird, ebenfalls eine Länge von 20 mm aufweisen. Der Hohlraum 15 der Klangerzeugungskammer 16 kann an den Klangerzeuger 17 angrenzen. Der Klangerzeuger 17 kann beispielsweise ein Lautsprecher mit einer Membran sein. Der Hohlraum des Klangerzeugers 15, der Einleitungshohlraum 11 und der Strukturhohlraum KH können derart bemessen sein, dass der von diesen Hohlräumen gebildete Gesamthohlraum zumindest eine Resonanzfrequenz fR zwischen 0 und 200 Hz aufweist. Es kann sein, dass die Öffnung 9 derart bemessen ist, dass zumindest eine Resonanzfrequenz fR auf eine gewünschte Frequenz f1 verschoben wird. Für die Beschreibung eines möglichen Verlaufes des Schalldruckpegels Spl gegen eine Anregungsfrequenz f ist ein Erfassungsort X der in den folgenden Figuren dargestellten Pegelverläufe gekennzeichnet.
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3 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Verbindungskammer 7, welche einen Verbindungshohlraum 8 umschließt. In der Verbindungskammer 7 kann in einer Abschlusswand c eine Öffnung 9 eingearbeitet sein. Die Verbindungskammer 7 kann sich an einem Elementlängsende I1 des Energieabsorptionselements 1 befinden und direkt mit dem äußeren Rahmen 2 des Energieabsorptionselements 1 verbunden sein. Die Öffnung kann eine Fläche aufweisen, welche zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz fR des Gesamthohlkörpers führen kann.
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4 zeigt einen zeigt einen möglichen Verlauf des Schalldruckpegels Spl gegen die Anregungsfrequenz f eines Systems, bestehend aus einer Verbindungskammer 7, einer Einleitungskammer 10, einem Energieabsorptionselement 1 und einer Klangerzeugungskammer 16, welches von einem Klangerzeuger 17 angeregt wird. Im Bereich einer Resonanzfrequenz fR des Systems fällt der Schalldruckpegel Spl des Systems auf ein Minimum. Ein Verlauf kann an dem Erfassungsort X auftreten.
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5 zeigt mögliche Verläufe des Schalldruckpegels Spl gegen die Anregungsfrequenz f zweier Systeme, bestehend aus einer Verbindungskammer 7, einer Einleitungskammer 10, einem Energieabsorptionselement 1 und einer Klangerzeugungskammer 16, welche von einem Klangerzeuger 17 angeregt werden. Ein System mit einer Verbindungskammer ohne Öffnung 9 weist bei einer Frequenz fR eine Resonanz auf. In einem gleich bemessenen System ist an der Verbindungskammer 7 eine Öffnung 9 gebohrt. Die Öffnung 9 bewirkt eine Änderung des Resonanzverhaltens. Dadurch tritt eine Resonanz bei einer Resonanzfrequenz f1 auf, welche höher ist als die Resonanzfrequenz fR des Systems ohne Öffnung 9. Ein Verlauf kann an dem Erfassungsort X auftreten.
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6 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Einleitungskammer 10. Die Einleitungskammer 10 kann eine Einleitungsfläche 12 umfassen, welche in einer Einleitungsdistanz 13 von z.B. 20 mm zu einem Elementlängsende I2 des Energieabsorptionselements 1 angeordnet sein kann. Die 6 zeigt auch den äußeren Rahmen 2 des Energieabsorptionselements 1 und Trennwände 3, welche Kammerhohlräume 4 voneinander abtrennen.
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7 zeigt mögliche Verläufe des Schalldruckpegels Spl gegen die Anregungsfrequenz f zweier Systeme, bestehend aus einer Verbindungskammer 7, einer Einleitungskammer 10, einem Energieabsorptionselement 1 und einer Klangerzeugungskammer 16, welche von einem Klangerzeuger 17 angeregt werden. Dabei beträgt die Einleitungsdistanz 13 in einem System 20 mm und in einem anderen 2 mm. Bei einer Einleitungsdistanz 13 von 2 mm treten zwei Resonanzfrequenzen fR1 und fR2 auf. Bei einem Abstand 13 von 20 mm tritt nur eine Resonanzfrequenz fR2 auf. Anhand der Kurven ist zu erkennen, dass ein Abstand 13 von 2 mm Aufgrund des Pegeleinbruchs bei geringen Frequenzen nicht geeignet ist. Bei einer Einleitungsdistanz 13 von 20 mm erfolgt ein Pegeleinbruch erst bei höheren Frequenzen. Aufgrund des Pegeleinbruchs bei tieferen Frequenzen bei einer Einleitungsdistanz 13 von 2 mm ist diese Einleitungsdistanz 13 nicht geeignet, um einen gewünschten Pegelverlauf zu erhalten. Der Pegelverlauf bei eine Einleitungsdistanz 13 von 20 mm bricht erst bei höheren Frequenzen ein und erfüllt somit die Anforderungen an den Pegelverlauf. Ein Verlauf kann an dem Erfassungsort X auftreten.
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8 zeigt zwei in einem Kraftfahrzeug Kfz angeordnete Strukturkammern K mit angeschlossenen Elementen aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Dabei können die Strukturkammern K in einem Hohlraum eines Seitenschwellers des Kraftfahrzeugs Kfz angeordnet sein und jeweils ein Energieabsorptionselement 1 umfassen. An jedem Energieabsorptionselement 1 kann an einem Elementlängsende I2 eine Einleitungskammer 10 angeordnet sein, über welche eine fluidische Verbindung zu einer Klangerzeugungskammer 16 eines Klangerzeugers 17 hergestellt werden kann. An einem Elementlängsende I1 kann eine Verbindungskammer 7 angeordnet sein.
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9 zeigt drei mögliche Querschnitte 5 eines Energieabsorptionselements 1, welche in einer Ebene liegen, die normal zur Längsrichtung I des Energieabsorptionselements 1 ausgerichtet ist. Der Querschnitt des Energieabsorptionselements 5 kann durch einen äußeren Rahmen 2 begrenzt sein. Innerhalb des Energieabsorptionselements 1 können Trennwände 3 einer Dicke d ein Profil bilden, welches mehrere voneinander getrennte Kammern 4' umfasst, welche zu den jeweiligen Kammerhohlräumen 4 gehören. Die Dicke der Trennwände kann 1 bis 2 mm betragen. Zumindest einige Kammerhohlräume 4 können im Querschnitt Kammern 4' aufweisen, welche eine vieleckige, eine rechteckige oder eine runde Form haben. Zumindest einige Kammern 4' können eine rechteckige Form aufweisen, wobei eine Breite b und eine Höhe h jeweils zwischen 3-15 mm liegen können. Zumindest einige Kammern 4' können eine Fläche haben, welche der einer Kreisfläche mit einem Äquivalentkreisflächendurchmesser von 4-30 mm entspricht. Die Gestaltung der Kammerhohlräume kann derart sein, dass zumindest einige Kammern eine Größe von 10 x 10 mm aufweisen und somit ein Hohlraum eines Volumens von 4,7 I gebildet werden kann. Die Kammern können auch derart ausgebildet sein, dass diese Abmessungen von 5 x 5 mm aufweisen und somit ein verfügbares Volumen von 4,6 I bereitstellen.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die gezielte Einbringung einer Öffnung die Resonanzfrequenz in einem länglichen Hohlraum verschoben werden kann.
