DE102020113720A1

DE102020113720A1 - Fahrzeug mit Schallaustrittsöffnung

Info

Publication number: DE102020113720A1
Application number: DE102020113720.6A
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Mathes
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug umfassend einen Schallwandler (10) und ein Karosserieteil (20) mit mindestens einer Schallaustrittsöffnung (30) und mindestens einer Lamelle (40), wobei das Karosserieteil (20) im Bereich eines Unterbodens (50) des Fahrzeugs angeordnet ist, die Schallaustrittsöffnung (30) länglich, insbesondere rechteckig ausgebildet ist, die Lamelle (40) unter einem vordefinierten Öffnungswinkel (45) im Bereich einer Längsseite der Schallaustrittsöffnung (30) angeordnet ist und die Schallaustrittsöffnung (30) in einer Draufsicht auf die Schallaustrittsöffnung (30) zumindest teilweise überdeckt und der Schallwandler (10) auf einer dem Innenraum (60) des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils (20) angeordnet ist und eingerichtet ist, akustische Signale zu erzeugen und diese über die Schallaustrittsöffnung (30) in ein Umfeld (65) des Fahrzeugs abzustrahlen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit mindestens einer Schallaustrittsöffnung und insbesondere ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Fahrzeuge bekannt, welche über einen oder mehrere Soundgeneratoren verfügen, um Laufgeräusche eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor zu simulieren und/oder davon abweichende Warngeräusche in ein Umfeld der Fahrzeuge auszugeben, um insbesondere Fußgänger im Umfeld der Fahrzeuge auf die Fahrzeuge hinzuweisen. Eine Anordnung der Soundgeneratoren ist beispielweise im Bereich des Motorraums und/oder im Bereich von Verkleidungsteilen eines Unterbodens von Fahrzeugen bekannt. In letzterem Fall sind einfache Öffnungen (z. B. in Form von Schlitzen oder Bohrungen) in solchen Verkleidungsteilen vorgesehen, welche einen cw-Wert der Fahrzeuge ggf. verschlechtern und einen Eintritt von Nässe in das Fahrzeug ermöglichen können.
DE102014111621A1 betrifft Fußgängerwarnsysteme für Elektrofahrzeuge und insbesondere ein Fußgängerwarnsystem für Elektrofahrzeuge, das eine Verbesserung bei niederfrequenten Geräuschen und eine Richtwirkung von Hochfrequenzgeräuschen bereitstellt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug mit mindestens einer Schallaustrittsöffnung bereitzustellen, die einen cw-Wert herkömmlicher Schallaustrittsöffnungen verbessern und einen Eintritt von Nässe in das Fahrzeug verringern kann.
Die Lösung der vorstehend identifizierten Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Fahrzeug umfassend einen Schallwandler und ein Karosserieteil mit mindestens einer Schallaustrittsöffnung und mindestens einer Lamelle vor. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z. B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug sein. Der Schallwandler kann beispielsweise als elektrodynamischer, elektrostatischer oder als piezoelektrischer Schallwandler ausgebildet sein. Das Karosserieteil ist im Bereich eines Unterbodens des Fahrzeugs angeordnet. Die Schallaustrittsöffnung ist länglich, insbesondere rechteckig ausgebildet, ohne dadurch auf eine solche Form für die Schallaustrittsöffnung beschränkt zu sein. Die Lamelle ist unter einem vordefinierten Öffnungswinkel im Bereich einer Längsseite der Schallaustrittsöffnung angeordnet und überdeckt die Schallaustrittsöffnung in einer Draufsicht auf die Schallaustrittsöffnung zumindest teilweise. Dadurch ist es möglich, einen erforderlichen cw-Wert im Bereich der Schallaustrittsöffnung zu gewährleisten. Zudem wird durch eine solche Anordnung der Lamelle an der Schallaustrittsöffnung ein Eintreten von Nässe aus dem Umfeld des Fahrzeugs in das Fahrzeug erschwert bzw. verhindert. Der Schallwandler ist schließlich auf einer dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils angeordnet und eingerichtet, akustische Signale zu erzeugen und diese über die Schallaustrittsöffnung in das Umfeld des Fahrzeugs abzustrahlen.
Besonders vorteilhaft ist die Lamelle auf der dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils angeordnet, während der Öffnungswinkel der Lamelle im Wesentlichen in Richtung einer Hauptfahrtrichtung (d. h. in Vorwärtsrichtung) des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Alternativ ist es darüber hinaus denkbar, dass die Lamelle auf der dem Umfeld des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils angeordnet ist, während der Öffnungswinkel der Lamelle im Wesentlichen entgegen der Hauptfahrtrichtung (d. h. in Rückwärtsrichtung) des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (vollelektrisch oder auch hybrid). Vorteilhaft verfügt das Fahrzeug über einen Hohlraum zwischen dem Unterboden und einem dem Innenraum des Fahrzeugs (d. h., der Fahrgastzelle des Fahrzeugs) zugewandten Boden, wobei der Schallwandler in diesem Hohlraum angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die mindestens eine Lamelle integral mit dem Karosserieteil ausgebildet. Das Karosserieteil und die am Karosserieteil integral ausgebildete Lamelle können beispielsweise mittels Spritzgießen einteilig hergestellt werden. Darüber hinaus sind davon abweichende Herstellungsverfahren (z. B. Stanzen, Umformen, usw.) einsetzbar. Alternativ ist es möglich, dass die mindestens eine Lamelle als separates Bauteil ausgebildet und unbeweglich mit dem Karosserieteil verbunden ist. Eine Verbindung zwischen einem solchen separaten Bauteil und dem Karosserieteil kann stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig hergestellt sein. Im Falle einer bevorzugten Verwendung einer Mehrzahl von Lamellen am Karosserieteil, ist es beispielsweise vorteilhaft möglich, eine einzige große Öffnungsfläche für sämtliche am Karosserieteil anzuordnende Lamellen vorzusehen, welche mittels eines die Mehrzahl von Lamellen umfassenden separaten Bauteils verbunden ist (z. B. mittels einer Niet- und/oder Klebe- und/oder Schweißverbindung).
Vorzugsweise umfassen das Karosserieteil und/oder die Lamelle jeweils einen Kunststoff und/oder ein Metall und/oder einen Verbundstoff. Eine Verwendung eines Kunststoffes kann besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit einem Spritzgießen und einem integralen Ausbilden des Karosserieteils und der Lamelle eingesetzt werden. Im Falle einer Verwendung eines Metalls, insbesondere eines Metallblechs zur Herstellung des Karosserieteils, kann die mindestens eine Lamelle vorzugsweise mittels Stanzen und Umformen integral mit dem Karosserieteil ausgebildet werden.
Für einen optimalen Schallaustritt weist das Karosserieteil bevorzugt eine Mehrzahl von Lamellen auf, wobei mindestens eine der Mehrzahl von Lamellen eine Überlappung mit einer weiteren Lamelle der Mehrzahl von Lamellen aufweist. Vorzugsweise weisen dementsprechend sämtliche Lamellen eine derartige Breite auf, dass sie sich in einer Draufsicht auf das Karosserieteil bis über den Beginn ihrer jeweils benachbarten Lamellen erstrecken. Auf diese Weise lässt sich ein besonders effektiver Schutz vor eindringender Nässe erreichen.
Weiter bevorzugt umfasst das Karosserieteil eine Mehrzahl von Schallaustrittsöffnungen, wobei die Schallaustrittsöffnungen (und somit auch die mit ihnen korrespondierenden Lamellen) parallel zueinander angeordnet sind oder zumindest teilweise voneinander abweichende Ausrichtungswinkel in der Ebene des Karosserieteils aufweisen.
Besonders vorteilhaft werden jeweilige Ausrichtungswinkel der jeweiligen Schallaustrittsöffnungen im Karosserieteil in Abhängigkeit eines gewünschten Abstrahlverhaltens für die akustischen Signale in ein Umfeld des Fahrzeugs festgelegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von Lamellen mit mindestens einem Verbindungssteg miteinander verbunden, um einerseits eine Stabilität der Lamellen zu erhöhen, insbesondere aber, um einen Schutz gegenüber eintretendem Schmutz (z. B. Splitt, Laub, usw.) zu erhöhen. Zur Erhöhung der Stabilität der Lamelle ist es auch denkbar, eine Sicke und/oder eine Biegung in der Lammellenfläche vorzusehen.
Weiter bevorzugt ist eine Hauptabstrahlrichtung des Schallwandlers im Wesentlichen in Richtung des Öffnungswinkels der Lamelle ausgerichtet, so dass der durch Schallwandler erzeugte Schall möglichst ungehindert und auf direktem Wege aus dem Fahrzeug austreten kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Karosserieteils;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Karosserieteils in Verbindung mit einem Schallwandler; und
3 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

1 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Karosserieteils 20 eines Unterbodens 50 eines Fahrzeugs. Das Karosserieteil 20, welches hier aus einem spritzgegossenen Kunststoff besteht, weist eine Mehrzahl von Lamellen 40 auf, welche sich im Bereich jeweiliger (hier nicht sichtbarer) Schallaustrittsöffnungen des Karosserieteils 20 befinden. Jeweilige Öffnungswinkel der Mehrzahl von Lamellen 40 sind hier in Richtung eines Innenraums des Fahrzeugs und in Richtung einer Hauptfahrtrichtung 70 des Fahrzeugs ausgerichtet.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Karosserieteils 20 in Verbindung mit einem Schallwandler 10. Die in 2 gezeigte Querschnittsansicht entspricht im Wesentlichen einem Querschnitt des Karosserieteils 20 aus 1, welcher entlang der Hauptfahrtrichtung 70 entnommen ist. Neben der Mehrzahl von Lamellen 40 sind hier auch die jeweils mit der Mehrzahl von Lamellen 40 korrespondierenden Schallaustrittsöffnungen 30 gezeigt. Ferner sind die Öffnungswinkel 45 der Mehrzahl von Lamellen 40 gekennzeichnet. Der Schallwandler 10, welcher hier ein dynamischer Schallwandler ist, ist in einem Hohlraum 80 oberhalb der Lamellen 30 angeordnet, welcher durch einen Unterboden 50 und einen dem Innenraum 60 des Fahrzeugs zugewandten Boden (d. h. der Boden der Fahrgastzelle) gebildet wird. Eine Ausrichtung des Schallwandlers 10 ist hier derart festgelegt, dass eine Hauptabstrahlrichtung 15 des Schallwandlers 10 in Richtung der jeweiligen Schallaustrittsöffnungen 30 des Karosserieteils 20 ausgerichtet ist. Auf diese Weise können durch den Schallwandler 10 erzeugte akustische Signale im Wesentlichen ungehindert durch die Schallaustrittsöffnungen 30 in ein Umfeld des Fahrzeugs austreten.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Dargestellt ist eine Mehrzahl von Lamellen 40 im Bereich der hinteren Stoßstange des Fahrzeugs. Die Lamellen 40 sind an jeweils korrespondierenden Schallaustrittsöffnungen 30 angeordnet und die jeweiligen Öffnungswinkel der Lamellen 40 sind in Richtung einer Hauptfahrtrichtung 70 des Fahrzeugs ausgerichtet. Gezeigt ist darüber hinaus ein Schallwandler 10, der hier als piezoelektrischer Wandler ausgebildet ist und welcher in Richtung der Öffnungswinkel der Mehrzahl von Lamellen 40 ausgerichtet ist.
Bezugszeichenliste

10: Schallwandler
15: Hauptabstrahlrichtung
20: Karosserieteil
30: Schallaustrittsöffnung
40: Lamelle
45: Öffnungswinkel
50: Unterboden
60: Innenraum
65: Umfeld
70: Hauptfahrtrichtung
80: Hohlraum

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 102014111621 A1 [0003]

Claims

Fahrzeug umfassend: • einen Schallwandler (10), und • ein Karosserieteil (20) mit mindestens einer Schallaustrittsöffnung (30) und mindestens einer Lamelle (40), wobei • das Karosserieteil (20) im Bereich eines Unterbodens (50) des Fahrzeugs angeordnet ist, • die Schallaustrittsöffnung (30) länglich, insbesondere rechteckig ausgebildet ist, • die Lamelle (40) unter einem vordefinierten Öffnungswinkel (45) im Bereich einer Längsseite der Schallaustrittsöffnung (30) angeordnet ist und die Schallaustrittsöffnung (30) in einer Draufsicht auf die Schallaustrittsöffnung (30) zumindest teilweise überdeckt, und • der Schallwandler (10) auf einer dem Innenraum (60) des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils (20) angeordnet ist und eingerichtet ist, akustische Signale zu erzeugen und diese über die Schallaustrittsöffnung (30) in ein Umfeld (65) des Fahrzeugs abzustrahlen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Lamelle (40) • auf der dem Innenraum (60) des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils (20) angeordnet ist und der Öffnungswinkel (45) der Lamelle (40) im Wesentlichen in Richtung einer Hauptfahrtrichtung (70) des Fahrzeugs ausgerichtet ist, oder • auf der dem Umfeld (65) des Fahrzeugs zugewandten Seite des Karosserieteils (20) angeordnet ist und der Öffnungswinkel (45) der Lamelle (40) im Wesentlichen entgegen der Hauptfahrtrichtung (70) des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • das Fahrzeug ein elektrisch antreibbares Fahrzeug ist, und/oder • über einen Hohlraum (80) zwischen dem Unterboden und einem der dem Innenraum (60) des Fahrzeugs zugewandten Boden verfügt und wobei der Schallwandler (10) in diesem Hohlraum (80) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lamelle (40) • integral mit dem Karosserieteil (20) ausgebildet ist, oder • als separates Bauteil ausgebildet und unbeweglich mit dem Karosserieteil (20) verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Karosserieteil (20) und/oder die Lamelle (40) jeweils • einen Kunststoff, und/oder • ein Metall, und/oder • einen Verbundstoff umfassen.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • das Karosserieteil (20) eine Mehrzahl von Lamellen (40) aufweist, und • mindestens eine der Lamellen (40) der Mehrzahl von Lamellen (40) eine Überlappung mit einer weiteren Lamelle (40) der Mehrzahl von Lamellen (40) aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • das Karosserieteil (20) eine Mehrzahl von Schallaustrittöffnungen (30) aufweist, und • die Schallaustrittsöffnungen (30) ◯ parallel zueinander angeordnet sind, oder ◯ zumindest teilweise voneinander abweichende Ausrichtungswinkel aufweisen.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeweilige Ausrichtungswinkel der jeweiligen Schallaustrittsöffnungen (30) im Karosserieteil (20) in Abhängigkeit eines gewünschten Abstrahlverhaltens für die akustischen Signale in ein Umfeld (65) des Fahrzeugs festgelegt sind.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • eine Mehrzahl von Lamellen (40) mit mindestens einem Verbindungssteg miteinander verbunden ist, und/oder • die Lamelle (40) eine Sicke und/oder eine Biegung in der Lamellenfläche aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Hauptabstrahlrichtung (15) des Schallwandlers (10) im Wesentlichen in Richtung des Öffnungswinkels (45) der Lamelle (40) ausgerichtet ist.