DE102019007127A1

DE102019007127A1 - Leuchte für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019007127A1
Application number: DE102019007127.1A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schneider
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2021-04-15
Also published as: WO2021073815A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für ein Kraftfahrzeug, mit einem Leuchtengehäuse, welches eine Gehäusewand (12) aufweist, welche einen Innenraum (14) des Leuchtengehäuses (12) zu einer Umgebung (16) der Leuchte hin begrenzt. Ein Lautsprecher (24) dient dem Abgeben von Schallwellen, wobei eine Antriebseinrichtung (34) des Lautsprechers (24) durch Beaufschlagen mit einem elektrischen Signal bewegbar ist. Die Gehäusewand (12) weist einen Wandbereich (26) auf, in welchem die Gehäusewand (12) gegenüber einem weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand (12) eine geringere Dicke aufweist als der weitere Teilbereich (28). Der Wandbereich (26) durch ist ein Bewegen der Antriebseinrichtung (34) relativ zu dem weiteren Teilbereich (28) bewegbar. Die Antriebseinrichtung (34) des Lautsprechers (24) ist benachbart zu dem Wandbereich (26) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für ein Kraftfahrzeug, mit einem Leuchtengehäuse, welches eine Gehäusewand aufweist. Die Gehäusewand begrenzt einen Innenraum des Leuchtengehäuses zu einer Umgebung der Leuchte hin. Ein Lautsprecher dient dem Abgeben von Schallwellen, wobei eine Antriebseinrichtung des Lautsprechers durch Beaufschlagen mit einem elektrischen Signal bewegbar ist.
Seit dem 01. Juli 2019 müssen neue Typen von Hybridelektrofahrzeugen und reinen Elektrofahrzeugen für die Zulassung in der Europäischen Union ein Acoustic Vehicle Alerting System (AVAS), also ein akustisches Fahrzeugwarnsystem aufweisen. Dieses System dient der verbesserten akustischen Wahrnehmung leiser Elektrofahrzeuge und Hybridelektrofahrzeuge .
Um das System bereitzustellen, können proprietäre Soundmodule in das Fahrzeug verbaut werden. Diese Soundmodule sind für das entsprechende Fahrzeugumfeld entwickelte Lautsprecherboxen, welche neben einem Lautsprecher jeweils ein eigenes Gehäuse und damit jeweils ein bestimmtes Volumen aufweisen. Zudem sind eine eigene Befestigung, ein eigener Kabelsatz und eine eigene Steckverbindung vorzusehen. Derartige Soundmodule weisen folglich erhebliche Volumina auf, welche zusätzlich im beengten Fahrzeugbauraum untergebracht werden müssen.
Zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses, also zur Vermeidung von gegenseitiger, teilweiser Auslöschung der von beiden Membranseiten einer Membran des Lautsprechers abgestrahlten Schallwellen werden Lautsprecher üblicherweise in Gehäuse eingebaut. Ein derartiges Gehäuse verhindert den Druckausgleich der von der Membranvorderseite erzeugten Schallwellen mit den nahezu gegenphasig erzeugten Schallwellen an der Membranrückseite. Das Volumen des Gehäuses und die Art des Gehäuses, welches geschlossen oder ventiliert ausgebildet sein kann, bestimmen zusammen mit den Eigenschaften des verwendeten Lautsprechers das Abstrahlvermögen vor allem tiefer Frequenzen der Lautsprecherbox.
Im Fahrzeugumfeld stehen bereits vorhandene, nahezu geschlossene Volumina zur Verfügung, etwa in Form von Scheinwerfergehäusen und Heckleuchtengehäusen. Es kann daher vorgesehen sein, in eine derartige Leuchte einen Lautsprecher zu integrieren. Dies vermeidet zusätzlich im Kraftfahrzeug unterzubringende Volumina, eigene Gehäuse für die jeweiligen Lautsprecher, eine separate Befestigung, separate Kabelsätze und Steckverbindungen, wie sie bei proprietären Soundmodulen vorzusehen sind. Zusätzlich zu kostbarem Bauraum werden also konkret Bauteile eingespart, wenn der Lautsprecher in eine solche Leuchte integriert wird. Dies geht mit einer Einsparung von Gewicht und Kosten einher.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2011 056 784 A1 eine Geräuschemissionsanordnung für Kraftfahrzeuge, bei welcher ein Lautsprecher in ein Gehäuse eines Scheinwerfers oder einer Heckleuchte eingebaut ist. Der in dem Gehäuse mechanisch fixierte Lautsprecher erzeugt Schallwellen, welche über den Scheinwerfer in die Umgebung abgegeben werden. Des Weiteren können die Struktur des Gehäuses von einem Schallgeber elektromechanisch erregt und Schallwellen über den Scheinwerfer an die Umgebung abgegeben werden. Alternativ kann der Schallgeber an einer Linse des Scheinwerfers befestigt sein. Dann werden die Schallwellen an einer Licht und Schall emittierenden Oberfläche erzeugt.
Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass das Gehäuse des Scheinwerfers oder der Heckleuchte vergleichsweise starr ausgebildet ist. Folglich ist eine Schwingungsanregung der Struktur des Gehäuses oder der Linse nur schwer derart zu realisieren, dass die Schallwellen leicht akustisch wahrgenommen werden können. Dasselbe gilt für den Fall, dass der Lautsprecher in dem Gehäuse des Scheinwerfers abgekapselt angeordnet ist. Denn dann müssen die Schallwellen durch das Gehäuse des Scheinwerfers beziehungsweise der Heckleuchte hindurchtreten.
Das Integrieren eines Lautsprechers in ein Leuchtengehäuse einer Leuchte für ein Kraftfahrzeug, etwa in ein Leuchtengehäuse eines Scheinwerfers, bringt zudem eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Denn der Innenraum eines Leuchtengehäuses, etwa des Scheinwerfers, muss bestmöglich vor einem Eintreten jeglicher Feuchtigkeit geschützt werden. Feuchtigkeit innerhalb des Scheinwerfers kann nämlich je nach Betriebssituation und Umgebungssituation zu einer Betauung und somit zu einem Beschlag führen. Dies kann einerseits als optischer Mangel angesehen werden und zu einer Reklamation eines Nutzers des Kraftfahrzeugs führen. Des Weiteren kann ein Auftreten von Beschlag in dem Leuchtengehäuse zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Leuchte führen.
Leuchten für Scheinwerfer werden daher möglichst dicht konstruiert. Da Kunststoffbauteile wie Leuchtengehäuse von Scheinwerfern jedoch aufgrund ihrer Permeabilität selbst Feuchtigkeit aufnehmen und abgeben können, kann ein Feuchtigkeitseintrag in einen Scheinwerfer nie ganz ausgeschlossen werden. Daher werden Scheinwerfer heute in kleinen Teilbereichen ihrer Gehäuseoberfläche mit Membranen bestückt, durch welche Wasserdampf nach außen entweichen, aber kein Wasser in den Innenraum des Leuchtengehäuses gelangen kann.
Zur Integration eines Lautsprechers in ein Leuchtengehäuse wie etwa ein Scheinwerfergehäuse kann in der Gehäusewand des Leuchtengehäuses ein Durchbruch vorgesehen werden. Die Abdichtung dieses Gehäusedurchbruchs ist dann von dem Lautsprecher zu übernehmen. Ein Lautsprecher stellt jedoch ein System aus Materialkombinationen dar, welche eine Membran, eine Sicke, einen Korb, eine Dichtung und eine Verklebung der vorstehend genannten Einzelteile miteinander umfassen können. Infolgedessen wird die Dichtheit des Scheinwerfers mit integriertem Lautsprecher gegenüber der Dichtheit eines Scheinwerfers ohne integrierten Lautsprecher vermindert.
Zusätzlich zu der erhöhten Permeabilität des Leuchtengehäuses mit integriertem Lautsprecher gegenüber einem Leuchtengehäuse ohne Durchbruch besteht noch die Gefahr von Undichtigkeiten aufgrund von Montagefehlern und/oder aufgrund eines Verzugs in dem üblicherweise aus Kunststoff gebildeten Leuchtengehäuse.
Es ist also davon auszugehen, dass die Integration eines konventionellen Lautsprechers in ein Leuchtengehäuse etwa eines Scheinwerfers die Dichtigkeit des Scheinwerfers verschlechtern wird beziehungsweise die Möglichkeit eines Eintretens von Feuchtigkeit in den Innenraum des Leuchtengehäuses erhöht. Dies ist nachteilig und daher nach Möglichkeit zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, welche trotz der Integration des Lautsprechers in die Leuchte eine besonders hohe Dichtigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Leuchte für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, umfasst ein Leuchtengehäuse, welches eine Gehäusewand aufweist. Die Gehäusewand begrenzt einen Innenraum des Leuchtengehäuses zu einer Umgebung der Leuchte hin. Ein Lautsprecher der Leuchte dient dem Abgeben von Schallwellen. Hierfür ist eine Antriebseinrichtung des Lautsprechers durch Beaufschlagen mit einem elektrischen Signal bewegbar. Die Gehäusewand weist einen Wandbereich auf, in welchem die Gehäusewand gegenüber einem weiteren Teilbereich der Gehäusewand eine geringere Dicke aufweist als der weitere Teilbereich. Der Wandbereich ist durch ein Bewegen der Antriebseinrichtung bewegbar und zwar relativ zu dem weiteren Teilbereich. Die Antriebseinrichtung des Lautsprechers ist benachbart zu dem Wandbereich angeordnet.
Es kann also auf das Vorsehen eines Durchbruchs in dem Leuchtengehäuse zum Zwecke eines Einbaus des Lautsprechers im Bereich des Durchbruchs verzichtet werden. Vielmehr bleibt die Gehäusewand intakt, welche den Wandbereich mit der geringeren Dicke aufweist. Und aufgrund der Anordnung der Antriebseinrichtung des Lautsprechers benachbart zu dem die verringerte Dicke aufweisenden Wandbereich kann durch ein hin und her Bewegen der Antriebseinrichtung auf sehr einfache Weise ein entsprechendes Bewegen des Wandbereichs bewirkt werden. Folglich können über die im Bereich des Lautsprechers keinen Durchbruch aufweisende, intakte beziehungsweise durchbruchsfreie Gehäusewand sehr gut die Schallwellen in die Umgebung abgegeben werden.
Das Anordnen der Antriebseinrichtung des Lautsprechers benachbart zu dem Wandbereich bringt es zudem mit sich, dass sich die Antriebseinrichtung infolge des Beaufschlagens mit dem elektrischen Signal in eine Richtung hin und her bewegen lässt, welche vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu dem Wandbereich verläuft. Dies ist dem Erreichen eines hohen Schalldruckpegels im Betrieb des Lautsprechers zuträglich.
Außerdem wird die Dichtheit des Leuchtengehäuses trotz der Integration des Lautsprechers in die Leuchte nicht vermindert. Vielmehr weist die Leuchte trotz der Integration des Lautsprechers eine besonders hohe Dichtigkeit auf. Mit anderen Worten wird die Fähigkeit der Leuchte, ein Eintreten von Feuchtigkeit in den Innenraum des Leuchtengehäuses zuzulassen, nicht aufgrund des Integrierens des Lautsprechers in die Leuchte erhöht.
Zudem braucht kein separates Soundmodul zum Erzeugen der Schallwellen bereitgestellt zu werden, welches ein eigenes Gehäuse aufweist. Folglich ergibt sich eine Reduktion der Anzahl von zu verbauenden Bauteilen und somit eine Einsparung von Kosten und von Gewicht sowie eine verbesserte Ausnutzung des im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Bauraums.
Vorzugsweise ist durch den Wandbereich der Gehäusewand eine mittels der Antriebseinrichtung bewegbare Membran des Lautsprechers gebildet. Dies führt zu einem besonders einfachen Aufbau des Lautsprechers, da dieser keine separate Membran zum Abgeben von Schallwellen aufzuweisen braucht, welche dann durch den dünnen Wandbereich der Gehäusewand hindurchtreten. Vielmehr kann direkt der dünne Wandbereich der Gehäusewand als Membran des Lautsprechers genutzt werden. Dies macht außerdem die Integration des Lautsprechers in die Leuchte besonders aufwandsarm und einfach.
Auf diese Weise ist also eine Funktionsintegration der Lautsprechermembran in das Leuchtengehäuse erreicht, und es wird kein konventioneller Lautsprecher in einen Gehäusedurchbruch des Leuchtengehäuses gesetzt. Vielmehr ist die Funktionalität der Lautsprechermembran in das Bauteil in Form des Leuchtengehäuses integriert. Zudem ist die Anzahl an zu verwendenden Bauteilen für die Leuchte besonders weitgehend reduziert, da keine separate Membran für den Lautsprecher vorgesehen zu werden braucht.
Vorzugsweise ist an die Membran des Lautsprechers eine Halterung angeformt, an welcher die Antriebseinrichtung des Lautsprechers festgelegt ist. Als Antriebseinrichtung kann insbesondere eine Schwingspule des Lautsprechers zum Einsatz kommen, an welche das elektrische Signal angelegt wird, sodass die Schwingspule zu schwingen beginnt. Somit ist in dem Bereich der Membran des Lautsprechers eine Geometrie zur Aufnahme der insbesondere als Schwingspule ausgebildeten Antriebseinrichtung angeformt beziehungsweise bereitgestellt. Durch das Anformen der Halterung an die Membran des Lautsprechers und somit an den die geringere Dicke aufweisenden Wandbereich der Gehäusewand ist eine sehr unmittelbare Übertragung der Bewegung der Antriebseinrichtung auf die Membran des Lautsprechers erreichbar. Zudem ist so eine besonders weitgehende Integration von Komponenten des Lautsprechers in das Leuchtengehäuse erreicht.
Die Antriebseinrichtung, insbesondere die Schwingspule, kann auf die Halterung aufgesteckt, aufgeklebt, aufgeschraubt, aufgeklippst oder mit der Halterung verklebt oder verschraubt werden. Durch derartige Arten der Festlegung ist eine besonders gut belastbare Fixierung der Antriebseinrichtung an der Halterung erreichbar.
Insbesondere kann die Schwingspule einen Spulendraht umfassen, welcher auf einen Spulenträger aufgewickelt ist. Dann kann der Spulenträger an der Halterung festgelegt werden, welcher an die Membran des Lautsprechers angeformt ist. Auf diese Weise gestaltet sich die Montage der Schwingspule an die Halterung besonders einfach.
Um den Spulenträger derart auszulegen, dass dieser möglichst geringe mechanische Verluste aufweist, um also ein besonders geringes Losbrechmoment des Spulenträgers zu realisieren, und auch zur Vermeidung von Wirbelströmen ist der Spulenträger vorzugsweise aus einem elektrisch nicht-leitenden oder allenfalls schwach leitenden Material gebildet.
Vorzugsweise ist durch den Wandbereich der Gehäusewand wenigstens eine Sicke gebildet, über welche die Membran des Lautsprechers mit dem weiteren Teilbereich der Gehäusewand gekoppelt ist. Durch das Vorsehen der wenigstens einen Sicke ist eine besonders große Beweglichkeit der Membran des Lautsprechers erreichbar. Entsprechend ermöglicht die wenigstens eine Sicke durch ihre geometrische Ausgestaltung eine besonders ungehinderte Hubbewegung der Membran beziehungsweise des Membranbereichs des Lautsprechers. Folglich lässt sich sehr einfach ein vergleichsweise hoher Schalldruckpegel durch Betreiben des Lautsprechers erreichen.
Da der Schalldruckpegel proportional zum Hubvolumen ist, welches durch die Fläche der Membran und den Hub bestimmt ist, kann zu einer Vermeidung sehr großer Auslenkungen der Membran die Fläche der Membran vergleichsweise groß dimensioniert werden. Dementsprechend kann die Membran einen vergleichsweise großen Teilbereich der Gehäusewand des Leuchtengehäuses einnehmen.
Vorzugsweise ist die Membran des Lautsprechers steifer als die wenigstens eine Sicke ausgebildet. Durch eine möglichst steife Ausgestaltung der Membran beziehungsweise des Membranbereichs kann nämlich erreicht werden, dass dieser besonders weitgehend kolbenförmig schwingt und nicht in Eigenschwingungen aufbricht. Insbesondere kann die Membran eine Konusform aufweisen, damit eine gute Steifigkeit der Membran erreicht ist.
Vorzugsweise ist an einem Scheitel der wenigstens einen Sicke eine Materialstärke des Wandbereichs gegenüber an den Scheitel angrenzenden Abschnitten der wenigstens einen Sicke verringert. Durch derartige nach Art von Filmscharnieren ausgebildete Materialausdünnungen lässt sich in dem Bereich der wenigstens einen Sicke eine besonders große Beweglichkeit der Gehäusewand erreichen.
Dies gilt in analoger Weise, wenn zusätzlich oder alternativ an wenigstens einer von jeweiligen Koppelstellen, an welchen die wenigstens eine Sicke einerseits mit der Membran und andererseits mit dem weiteren Teilbereich der Gehäusewand gekoppelt ist, eine Materialstärke des Wandbereichs gegenüber einem an die Koppelstelle angrenzenden Abschnitt der wenigstens einen Sicke verringert ist. Auch eine Materialausdünnung an der wenigstens einen Koppelstelle, welche nach Art eines Filmscharniers ausgebildet ist, führt nämlich zu einer besseren Bewegbarkeit der Membran des Lautsprechers, welche über die wenigstens eine Sicke mit dem weiteren Teilbereich der Gehäusewand gekoppelt ist.
Damit die wenigstens eine Sicke beziehungsweise die Membran des Lautsprechers eine von dem restlichen Leuchtengehäuse abweichende, verringerte Materialstärke oder Dicke aufweist, kann etwa in einem Spritzgießverfahren, insbesondere in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren, die jeweilige Materialstärke durch entsprechend ausgebildete Spritzgießformen eingestellt werden.
Für eine einfache und prozesssichere Herstellung des Wandbereichs mit der geringeren Dicke, durch welchen die Membran des Lautsprechers oder die Membran des Lautsprechers und die wenigstens eine Sicke gebildet sein kann, können im Bereich der wenigstens einen Sicke beziehungsweise im Bereich der Membran in dem Spritzgießwerkzeug zusätzliche Anspritzpunkte vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist der Wandbereich als einstückig mit dem weiteren Teilbereich der Gehäusewand ausgebildete Komponente der Gehäusewand ausgebildet. Dementsprechend können der Wandbereich und der weitere Teilbereich aus demselben Material gebildet sein. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Polypropylen (PP) ein verbreiteter Werkstoff zum Ausbilden von Leuchtengehäusen für Kraftfahrzeugleuchten wie etwa Scheinwerfer oder Heckleuchten ist. Polypropylen ist jedoch ebenfalls ein geeigneter Werkstoff zum Ausbilden einer Membran eines Lautsprechers.
Insbesondere kann der als die Membran des Lautsprechers dienende Wandbereich der Gehäusewand zusammen mit dem weiteren Teilbereich der Gehäusewand einstückig in einem Spritzgießverfahren bereitgestellt werden.
Wenn zusätzlich zu der Membran des Lautsprechers durch den Wandbereich der Gehäusewand die wenigstens eine Sicke gebildet ist, so wird in diesem Fall die Funktion der Sicke, die Bewegung der Membran zu ermöglichen, lediglich über die Geometrie der Sicke erreicht und nicht sowohl über die Geometrie als auch über den zum Bereitstellen der wenigstens einen Sicke verwendeten Werkstoff beziehungsweise die Materialität.
Vorzugsweise ist an den weiteren Teilbereich der Gehäusewand wenigstens ein Befestigungselement angeformt, über welches eine Magneteinrichtung des Lautsprechers an der Gehäusewand festgelegt ist. So kann auf besonders einfache Art und Weise die Befestigung der Magneteinrichtung an der Gehäusewand realisiert werden.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Befestigungselement als die Magneteinrichtung auf Abstand von dem Wandbereich haltende Buchse ausgebildet. Hierbei fluchtet die Buchse mit einer Durchtrittsöffnung, welche in wenigstens einem Gehäuseteil der Magneteinrichtung ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es, beispielsweise einen Schraubbolzen über die Durchtrittsöffnung in die Buchse einzuführen und so die Magneteinrichtung an der Gehäusewand festzulegen.
Durch die Höhe der Buchse, welche für die Beabstandung der Magneteinrichtung von dem Wandbereich in Richtung der Amplitude bei einem Schwingen der Antriebseinrichtung sorgt, kann sehr einfach eine besonders große Bewegungsfreiheit des Wandbereichs bei dessen durch die Antriebseinrichtung verursachtem Bewegen oder Schwingen sichergestellt werden.
Vorzugsweise sind der Wandbereich und der weitere Teilbereich als für Licht undurchlässige Bereiche der Gehäusewand des Leuchtengehäuses ausgebildet. Denn dann wird das optische Erscheinungsbild einer lichtdurchlässigen Scheibe der Leuchte nicht durch das Vorsehen des dünnen, membranartigen Wandbereichs mit der dahinter angeordneter Antriebseinrichtung des Lautsprechers beeinträchtigt.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Leuchtengehäuse als Kunststoffgehäuse eines Scheinwerfers oder einer Heckleuchte für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Dementsprechend können die als Kunststoffgehäuse ausgebildeten Gehäuse wenigstens eines Scheinwerfers und/oder wenigstens einer Heckleuchte des Kraftfahrzeugs zum Unterbringen des Lautsprechers genutzt werden. In derartigen Leuchten ist nämlich vergleichsweise viel Bauraum für die Unterbringung des Lautsprechers vorhanden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:

1 stark schematisiert und in einer geschnittenen Draufsicht ein als Kunststoffgehäuse ausgebildetes Leuchtengehäuse eines Scheinwerfers oder einer Heckleuchte eines Kraftfahrzeugs;
2 einen Ausschnitt aus einer Gehäusewand des Leuchtengehäuses gemäß 1, wobei durch einen Wandbereich der Gehäusewand mit verringerter Dicke eine Membran eines Lautsprechers und Sicken ausgebildet sind, über welche die Membran mit einem weiteren, dickeren Teilbereich der Gehäusewand gekoppelt ist;
3 den Ausschnitt der Gehäusewand gemäß 2 mit integrierter Lautsprechermembran und integrierter Lautsprechersicke in einer Perspektivansicht auf eine Innenseite der Gehäusewand;
4 den Ausschnitt der Gehäusewand gemäß 2 mit integrierter Lautsprechermembran und integrierter Lautsprechersicke in einer Ansicht von außen beziehungsweise von außerhalb des Leuchtengehäuses;
5 in einer Explosionsdarstellung weitere Komponenten des Lautsprechers vor deren Montage an die Gehäusewand;
6 die in 5 gezeigten Bauteile in einer Schnittansicht;
7 in einer Explosionsdarstellung die Montage einer Schwingspule des Lautsprechers an eine durch die Gehäusewand gebildete Halterung beziehungsweise Aufnahme;
8 die in 7 gezeigten Bauteile in einer Schnittansicht;
9 in einer Explosionsdarstellung die Montage einer Magneteinrichtung des Lautsprechers an die Gehäusewand des Leuchtengehäuses; und
10 die Bauteile gemäß 9 in einer Schnittansicht.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist stark schematisiert ein Leuchtengehäuse 10 einer Leuchte eines Kraftfahrzeugs gezeigt, welche etwa als Scheinwerfer oder als Heckleuchte ausgebildet sein kann. Das Leuchtengehäuse 10 umfasst eine Gehäusewand 12, welche einen Innenraum 14 des Leuchtengehäuses 10 zu einer Umgebung 16 der Leuchte hin begrenzt. Im Innenraum 14 ist schematisch eine Lichtquelle 18 dargestellt, welche im Betrieb Licht über eine Frontscheibe 20 des Leuchtengehäuses 10 in die Umgebung 16 abgeben kann.
In 2 ist von der Leuchte ein Ausschnitt der Gehäusewand 12 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Beispielsweise kann es sich bei der Gehäusewand 12 um eine Seitenwand, eine oberseitige Wand, eine unterseitige Wand oder eine Rückwand des Leuchtengehäuses 10 handeln. Vorliegend ist in die Gehäusewand 12 eine Membran 22 eines Lautsprechers 24 (vergleiche 10) der Leuchte integriert.
Über den Lautsprecher 24 können Schallwellen in die Umgebung 16 der als Scheinwerfer beziehungsweise als Heckleuchte ausgebildeten Leuchte abgeben werden. Dies ist beispielsweise sinnvoll, wenn es sich bei dem mit der Leuchte ausgestatteten Kraftfahrzeug um ein sehr leises Elektrofahrzeug oder Hybridelektrofahrzeug handelt, welches im elektrischen Fahrbetrieb akustisch kaum wahrnehmbar ist. Bei einem solchen Kraftfahrzeug kann die akustische Wahrnehmbarkeit durch das Abgeben von Schallwellen mittels des Lautsprechers 24 verbessert werden.
Zum Bereitstellen der Membran 22 weist gemäß 2 ein die Membran 22 umfassender Wandbereich 26 der Gehäusewand 12 eine geringere Dicke auf als ein weiterer Teilbereich 28 der Gehäusewand 12. In dem weiteren Teilbereich 28, welcher vorliegend den die geringere Dicke aufweisenden Wandbereich 26 umfangsseitig umschließt, kann die Gehäusewand 12 beispielsweise eine Dicke von etwa 2,5 Millimetern aufweisen. Aufgrund der in dem Wandbereich 26 verringerten Dicke der Gehäusewand 12 kann die durch den Wandbereich 26 bereitgestellte Membran 22 als Membran des Lautsprechers 24 verwendet werden.
Vorliegend ist die Membran 22 über einen Sickenbereich, in welchem eine Mehrzahl von Sicken 30 ausgebildet sind, mit dem weiteren Teilbereich 28 der Gehäusewand 12 gekoppelt. Die Sicken 30 sind ebenfalls durch den Wandbereich 26 mit der gegenüber dem weiteren Teilbereich 28 verringerten Dicke beziehungsweise Materialstärke bereitgestellt. Durch das Vorsehen der Sicken 30 zwischen der Membran 22 und dem dickeren Teilbereich 28 ist eine Schwingfähigkeit der Membran 22 mit einem vergleichsweise großen Hub gewährleistet.
Es ist jedoch auch möglich, in die Gehäusewand 12 unmittelbar anschließend an den dickeren Teilbereich 28 lediglich die Membran 22 des Lautsprechers anzuformen beziehungsweise zu integrieren, welche in dem die verringerte Wandstärke aufweisenden Wandbereich 26 ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann der Lautsprecher 24 auch als sickenloser Lautsprecher ausgebildet sein.
An die Membran 22 ist vorliegend eine Halterung 32 angeformt, welche als Geometrie zur Aufnahme einer Schwingspule 34 des Lautsprechers 24 dient (vergleiche 5 und 6). Die Schwingspule 34 kann wie vorliegend gezeigt einen beispielsweise aus einem Kunststoff gebildeten Spulenträger 36 und einen auf den Spulenträger 36 aufgewickelten Spulendraht 38 umfassen. Wird an den Spulendraht 38 der Schwingspule 34 über Anschlussdrähte 40, 42 (vergleiche 5 und 6) ein elektrisches Signal angelegt, so kann eine Bewegung der Schwingspule 34 relativ zu einem Magneten 44 des Lautsprechers 24 erreicht werden (vergleiche 10) Dementsprechend dient die Schwingspule 34 als Antriebseinrichtung des Lautsprechers 24, wenn der Lautsprecher 24 durch Bewegen der Membran 22 Schallwellen in die Umgebung 16 abgeben soll.
Eventuelle Unzulänglichkeiten im Frequenzgang des in die Leuchte integrierten Lautsprechers 24 können hierbei über eine Ansteuerung mit einem digitalen Signalprozessor kompensiert oder gemindert werden. Des Weiteren können eventuelle Unzulänglichkeiten im Frequenzgang des in die Leuchte integrierten Lautsprechers 24 im Frequenzumfang des oder der zu übertragenden Signale vorab berücksichtigt werden.
Vorzugsweise sind im Bereich von jeweiligen Scheiteln 46 der Sicken 30, also an den Umkehrpunkten der Sicken 30, in dem Wandbereich 26 geringere Materialstärken ausgebildet als in an den jeweiligen Scheitel 46 angrenzenden Abschnitten der jeweiligen Sicke 30. Des Weiteren können an Koppelstellen 48, 50, an welchen der die Sicken 30 aufweisende Bereich einerseits mit der Membran 22 und andererseits mit dem Teilbereich 28 der Gehäusewand 12 gekoppelt ist, verringerte Materialstärken in dem Wandbereich 26 vorgesehen sein. Auch dies trägt dazu bei, eine entsprechend gute Beweglichkeit der Gehäusewand 12 im Bereich der Membran 22 über die Sicken 30 sicherzustellen.
Aus 2 ist weiter ersichtlich, dass an den Teilbereich 28 der Gehäusewand 12 Befestigungselemente oder dergleichen Geometrien angeformt sind, welche der Festlegung einer Magneteinrichtung 52 des Lautsprechers 24 an der Gehäusewand 12 dienen (vergleiche 9 und 10). Vorliegend sind diese Befestigungselemente als Buchsen 54 ausgebildet, welche ein unteres Gehäuseteil 56 der Magneteinrichtung 52 (vergleiche 5 und 6) auf Abstand von dem Wandbereich 26 halten.
Die Magneteinrichtung 52 umfasst den vorliegend ringförmigen und die Schwingspule 34 umgebenden Magneten 44 mit einem mittigen Durchbruch, in welchem sich die Schwingspule 34 bewegen kann. Zusätzlich zu dem Magneten 44 umfasst die Magneteinrichtung 52 das untere, scheibenförmiges Gehäuseteil 56, welches ebenfalls einen mittigen Durchbruch aufweist. Des Weiteren umfasst die Magneteinrichtung 52 ein oberes, ebenfalls scheibenförmiges Gehäuseteil 58, welches den Magneten 44 oberseitig abdeckt. Auch das obere Gehäuseteil 58 weist den mittigen Durchbruch auf, durch welchen bei in die Leuchte integriertem Lautsprecher 24 die Schwingspule 34 hindurchtreten kann (vergleiche 9 und 10).
In dem oberen Gehäuseteil 58 sowie in dem unteren Gehäuseteil 56 sind jeweilige Durchtrittsöffnungen 60 ausgebildet, welche mit den Buchsen 54 fluchten, wenn die Magneteinrichtung 52 an der Gehäusewand 12 festgelegt ist (vergleiche 9 und 10). Über (nicht gezeigte) Schraubbolzen oder dergleichen kann somit die Magneteinrichtung 52 in einer definierten Position relativ zu der Membran 22 an der Gehäusewand 12 fixiert werden, indem die Schraubbolzen über die Durchtrittsöffnungen 60 in die Buchsen 54 eingeschraubt werden.
In 3 ist der Ausschnitt der Gehäusewand 12 gezeigt, in welchem die Membran 22 des Lautsprechers 24 sowie der Bereich mit den Sicken 30 ausgebildet ist. Aus der in 3 gezeigten Ansicht von dem Innenraum 14 des Leuchtengehäuses 10 her ist gut ersichtlich, dass die Halterung 32 an die Membran 22 des Lautsprechers 24 angeformt ist. Die Halterung 32 kann axiale Schlitze 62 aufweisen, um ein Anbringen der Schwingspule 34 an der Halterung 32 durch ein Aufeinander-zu-Bewegen der an die Schlitze 62 angrenzenden Wände der Halterung 32 zu erleichtern. Die Schwingspule 34 kann jedoch auch auf andere Art und Weise an der Halterung 32 festgelegt werden, etwa durch Aufkleben, Aufschrauben, Aufklippsen, Anschrauben oder dergleichen.
Aus 3 ist des Weiteren die in den Innenraum 14 vorstehende Ausgestaltung der Buchsen 54 gut ersichtlich. Insbesondere können die Buchsen 54 im Bereich von Verrippungen beziehungsweise Rippen 64 angeordnet sein, welche an der Innenseite der Gehäusewand 12 ausgebildet sein können.
Aus 4 ist die demgegenüber glatte Außenseite der Gehäusewand 12 in dem an die Membran 22 und an die Sicken 30 angrenzenden Bereich der Gehäusewand 12 gut ersichtlich. Zudem ist aus 3 und 4 die einstückige Ausbildung des Wandbereichs 26 mit dem weiteren, dickeren Teilbereich 28 der Gehäusewand 12 (vergleiche 2) gut erkennbar.
Aus 5 ist zu entnehmen, wie bei der Montage der Komponenten des Lautsprechers 24 zunächst die Schwingspule 34 auf die Halterung 32 aufgesteckt werden kann.
Und aus der Schnittansicht in 6 ist insbesondere die ringförmige Gestalt des Magneten 44 ersichtlich.
Gemäß 7 ist die Schwingspule 34 an die Halterung 32 montiert. Demgegenüber ist jedoch die Magneteinrichtung 52 beziehungsweise das Magnetsystem noch nicht an der Gehäusewand 12 festgelegt.
Aus der Schnittdarstellung in 8 ist insbesondere die fluchtende Ausrichtung der Durchtrittsöffnungen 60 in dem unteren scheibenförmigen Gehäuseteil 56 und dem oberen scheibenförmigen Gehäuseteil 58 der Magneteinrichtung 52 mit den Buchsen 54 ersichtlich.
In 9 ist gezeigt, wie auch das Magnetsystem beziehungsweise die Magneteinrichtung 52 an die Gehäusewand 12 montiert ist.
Und aus 10 geht hervor, wie die Buchsen 54, an welchen das untere, plattenförmige Gehäuseteil 56 anliegt, für die Beabstandung des Magneten 44 beziehungsweise der Magneteinrichtung 52 von der Membran 22 des Lautsprechers sorgen.
Zudem ist aus 9 und 10 die besonders flach bauende Ausgestaltung des Lautsprechers 24 ersichtlich, welche durch die Integration der Membran 22 und der Sicken 30 in die Gehäusewand 12 des Leuchtengehäuses 10 erreicht ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011056784 A1 [0006]

Claims

Leuchte für ein Kraftfahrzeug, mit einem Leuchtengehäuse (10), welches eine Gehäusewand (12) aufweist, welche einen Innenraum (14) des Leuchtengehäuses (12) zu einer Umgebung (16) der Leuchte hin begrenzt, und mit einem Lautsprecher (24) zum Abgeben von Schallwellen, wobei eine Antriebseinrichtung (34) des Lautsprechers (24) durch Beaufschlagen mit einem elektrischen Signal bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (12) einen Wandbereich (26) aufweist, in welchem die Gehäusewand (12) gegenüber einem weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand (12) eine geringere Dicke aufweist als der weitere Teilbereich (28), wobei der Wandbereich (26) durch ein Bewegen der Antriebseinrichtung (34) relativ zu dem weiteren Teilbereich (28) bewegbar ist, und wobei die Antriebseinrichtung (34) des Lautsprechers (24) benachbart zu dem Wandbereich (26) angeordnet ist.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Wandbereich (26) der Gehäusewand (12) eine mittels der Antriebseinrichtung (34) bewegbare Membran (22) des Lautsprechers (24) gebildet ist.
Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die Membran (22) des Lautsprechers (24) eine Halterung (32) angeformt ist, an welcher die Antriebseinrichtung (34) des Lautsprechers (24) festgelegt ist.
Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Wandbereich (26) der Gehäusewand (12) wenigstens eine Sicke (30) gebildet ist, über welche die, insbesondere steifer als die wenigstens eine Sicke (30) ausgebildete und/oder eine Konusform aufweisende, Membran (22) des Lautsprechers (24) mit dem weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand (12) gekoppelt ist.
Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Scheitel (46) der wenigstens einen Sicke (30) und/oder an wenigstens einer von jeweiligen Koppelstellen (48, 50), an welchen die wenigstens eine Sicke (30) einerseits mit der Membran (22) und andererseits mit dem weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand (12) gekoppelt ist, eine Materialstärke des Wandbereichs (26) gegenüber an den Scheitel (46) und/oder an die Koppelstelle (48, 50) angrenzenden Abschnitten der wenigstens einen Sicke (30) verringert ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandbereich (26) als, insbesondere in einem Spritzgießverfahren, einstückig mit dem weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand ausgebildete Komponente der Gehäusewand (12) ausgebildet ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den weiteren Teilbereich (28) der Gehäusewand (12) wenigstens ein Befestigungselement (54) angeformt ist, über welches eine Magneteinrichtung (52) des Lautsprechers (24) an der Gehäusewand (12) festgelegt ist.
Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Befestigungselement (54) als die Magneteinrichtung (52) auf Abstand von dem Wandbereich (26) haltende Buchse ausgebildet ist, welche mit einer Durchtrittsöffnung (60) fluchtet, welche in wenigstens einem Gehäuseteil (56, 58) der Magneteinrichtung (52) ausgebildet ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandbereich (26) und der weitere Teilbereich (28) als für Licht undurchlässige Bereiche der Gehäusewand (12) ausgebildet sind.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (10) als Kunststoffgehäuse eines Scheinwerfers oder einer Heckleuchte für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist.