DE19823363C1

DE19823363C1 - Kraftfahrzeugtür mit einer einen Lautsprecher tragenden Wandung

Info

Publication number: DE19823363C1
Application number: DE19823363A
Authority: DE
Inventors: Martin Juergenliemk
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: WO1999059840A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür mit einer einen Lautsprecher tragenden Wandung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemeiner Stand der Technik, daß in Kraftfahrzeug türen zur Beschallung des Fahrzeuginnenraumes Lautsprecher montiert sind, die in Verbindung mit einem Radio oder einer mehr oder weniger aufwendigen Abspieleinrichtung für die Beschallung des Fahrzeuginnenraumes sorgen (z. B. DE 44 39 461 C1). Die Auslegung und die Abstimmung solcher Musikanlagen erfolgt unter Berücksichtigung der akustischen Gegebenheiten im Fahr zeuginnenraum und den individuellen Hörvorlieben der Fahrgä ste.

Aufgrund des begrenzten Bauraumes, der die Abmessungen und die Anzahl der Lautsprecher vorgibt, und der Forderung nach einem möglichst geringen Gewicht, werden die Lautsprecher in der Regel möglichst klein gewählt. Dies hat zur Folge, daß niedrigere Frequenzbereiche relativ schwach wiedergege ben werden; es ist ein Abknicken des Frequenzganges der Tieftonlautsprecher vor dem Erreichen der unteren Hörgrenze zu beobachten.

Um die Tieftonwiedergabe zu verbessern, sind sogenannte Subwoofer-Röhren im Zubehörhandel erhältlich. Nachteilig an diesen meist im Kofferraum oder im Fußraum der Rücksitze installierten Lautsprechern ist die Tatsache, daß ein nicht geringer Einbauraum benötigt wird, der entweder zu Lasten der Fahrgäste oder des zu transportierenden Gepäckes ver braucht wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Tieftonwieder gabe besteht darin, nach dem Prinzip der Baßreflexbox mit einer Luftsäule als abgestimmten Resonator die niedrigen Frequenzen zu ergänzen. Nachteilig daran ist die Tatsache, daß die Trennung von Naßraum zu Trockenraum aufgehoben wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ohne Einbau zusätzlicher Lautsprecher bei Beibehaltung der Trennung von Naßraum und Trockenraum die Wiedergabe der Baßfrequenzen in einem Kraftfahrzeug kostengünstig zu ver bessern oder bei gleichbleibender Klangqualität die Lautsprechergröße zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Kraftfahr zeugtür mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Trotz Beibehaltung der Naß-/ Trockenraumtrennung wird auf einfache und preiswerte Art und Weise eine Klangoptimierung für niedrige Frequenzen realisiert.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die den Lautspre cher und/oder die Passivmembran tragende Wandung ein Türin nenblech, eine mit dem Türinnenblech verbundene Trägerplat te oder eine Türinnenverkleidung. Dadurch kann eine optima le Anordnung der Passivmembran und des Lautsprechers in Bezug auf die Gegebenheiten in der Fahrzeugtür realisiert werden. Vorhandene Resonanzräume hinter oder zwischen den Wandungen werden so ebenfalls ausgenutzt.

Vorteilhafterweise weisen für den Fall der Positionierung von Lautsprecher und Passivmembran auf unterschiedlichen Wandungen diese Wandungen zwischen Lautsprecher und Pas sivmembran schalldichte Trennwände oder Verbindungen auf, damit der Effekt der Anregung der Passivmembran optimal ausgenutzt werden kann.

Als besonders günstig hat sich eine Variante der Erfindung herausgestellt, bei der wenigstens eine Montageöffnung durch eine Passivmembran verschließbar ist. Auf diese Weise werden die Verbesserung der Baßwiedergabe und das Verschlie ßen einer Montageöffnung und somit das Verschließen vorzugs weise des Naßraumes miteinander kombiniert. Durch dieses Zusammenwirken werden Kosten, Material und Arbeitszeit eingespart. Es ist in diesem Zusammenhang zweckmäßig, die Passivmembran herausnehmbar bzw. wiedereinsetzbar auszule gen, um bei eventuell notwendigen Reparaturen leicht durch die Montageöffnungen auf die Bauteile zugreifen zu können. Durch die Wiederverschließbarkeit der Öffnungen mit einer Passivmembran kann der ursprüngliche Zustand ohne großen Aufwand wiederhergestellt werden.

Um eine optimale Wiedergabe der Baßfrequenzen zu errei chen, ist der rückwärtige Resonanzraum an die Parameter des Lautsprechers angepaßt. Beispielsweise durch unterschiedli che Ausgestaltungen der Trägerplatte oder der Innenverklei dung kann das Volumen des Resonanzraumes auf die Spezifika tionen der eingesetzten Lautsprecher abgestimmt werden.

In einer Variante der Erfindung ist der Resonanzraum über wiegend von einer Trägerplatte begrenzt, wodurch sich ein relativ einheitlicher Resonanzraum herstellen läßt.

Mit Vorteil ist die Passivmembran einstückig in die Wandung integriert, wobei der Rand zwischen der Wandung und der Pas sivmembran natürlich elastisch deformierbar ist. Auf diese Weise kann in einem Herstellungsvorgang sowohl die Wandung als auch die Passivmembran hergestellt werden.

Als Alternative dazu ist die Passivmembran durch Einsprit zen in eine Kunststoffwandung befestigt, was eine größere Variabilität in der Wahl der Werkstoffe, insbesondere in der Wahl der Sickenwerkstoffe für die Passivmembran ermög licht.

Die Vorteile des einmaligen Arbeitsganges mit der Variabili tät der Werkstoffe werden dadurch vereinigt, daß die Passi vmembran über ein 2-Komponentenspritzverfahren befestigt ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicke zwischen der Passivmembran und der Wandung gefaltet oder mäanderför mig ausgebildet. So kann auch mit relativ steifen Werkstof fen eine sehr elastische Aufhängung der Passivmembran verwirklicht werden.

Da die Kraftfahrzeuge einen immer geringeren Austausch von Luft zwischen Fahrzeuginnenraum und Umgebung zulassen, ist insbesondere bei dem Schließen einer Tür oder bei der Auslösung eines oder mehrerer Airbags vorteilhaft, daß die Passivmembran bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes im Fahrzeuginnenraum eine Durchströmöffnung zur Druckentlastung freigibt. Diese Öffnung kann beispiels weise in einer Faltung der Sicke vorgesehen sein, die freigegeben wird, sobald die Membran über einen bestimmten Weg hinaus ausgelenkt wird. Eine andere Art der Druckentla stung könnte durch ventilklappenartige Einrichtungen in der Sicke oder der Passivmembran realisiert werden, bzw. könnte die Passivmembran selbst als Ventilklappe wirken.

Günstig zur Überwachung beziehungsweise zur Diagnose von Defekten der Tür- oder Fensterhebermechanik ist der Einbau von Passivmembran aus einem transparenten Material, das als Sichtfenster für dahinterliegende Bauteile oder Kontaktstel len dient.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b - eine schematische Frequenzgangdarstellung eines Tieftonlautsprechers

Fig. 2 - eine Darstellung des Prinzips einer Passivmem bran;

Fig. 3a und 3b - mögliche Ausbildungen der Passivmem branaufhängung;

Fig. 4 - eine Prinzipdarstellung der Druckentlastungs funktion sowie

Fig. 5 - ein Anordnungsbeispiel von Lautsprecher und Pas sivmembran in einer Kraftfahrzeugtür.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den unterschiedlichen Figuren gleiche Bauelemente.

In den Fig. 1a und 1b sind Frequenzgänge dargestellt, die die Leistung p eines Lautsprechers in Abhängigkeit von der Frequenz f beschreiben. Die herkömmlichen Lautsprecher arbeiten in der Regel aufgrund bauartbedingter Eigenschaf ten nur in einem begrenzten Frequenzbereich mit einer gewünschten Lautstärke. Bei Tiefton- oder Baßlautsprechern wird die obere Frequenz durch die Trägheit der bewegten Massen begrenzt, die untere Frequenz vorwiegend durch den Membrandurchmesser und die Auslegung der Schwingspule und des Magneten. Bei sehr vielen in Kraftfahrzeugen eingebau ten Lautsprechern ist die Tieftonwiedergabe aufgrund der Größenvorgaben nur bis zu einer Frequenz möglich, die wesentlich oberhalb der menschlichen Hörgrenze von ca. 20 Hz liegt.

In der Fig. 1a ist anhand der Kurve 1 ein Frequenzgang eines Kraftfahrzeuglautsprechers dargestellt, dessen Fre quenzgang bei ungefähr 80 Hz abknickt. Dies hat zur Folge, daß in dem Bereich von 20 Hz bis 80 Hz keine oder eine verschlechterte Klangwiedergabe erfolgt. Die Kurve 2 zeigt einen Frequenzgang einer Passivmembran. Aus der Überlage rung der beiden Frequenzgänge ergibt sich der Gesamtfre quenzgang des Lautsprechers und der Passivmembran, wie er durch die Kurve 3 veranschaulicht wird.

Die Fig. 1b stellt dieses Prinzip der Überlagerung an einem Beispiel dar, bei dem mehrere Resonatoren miteinander wirken. Es ist auch möglich, daß durch die akustischen Gegebenheiten innerhalb des Fahrzeuginnenraumes eine solche Resonanz entsteht, die zum Zweck der besseren Baß- bzw. Tieftonwiedergabe ausgenutzt werden kann.

In der Fig. 2 ist ein Lautsprecher 4, der über Befesti gungsmittel 5 mit einer Wandung 6 verbunden ist, darge stellt. Diese Wandung 6 kann unter anderem als eine Türin nenverkleidung, ein Türinnenblech oder eine Trägerplatte ausgestaltet sein, wobei der Lautsprecher 4 üblicherweise dergestalt eingebaut ist, daß die Lautsprechervorderseite mit der Kalotte 7 in Richtung 5 des Fahrzeuginnenraumes zeigt.

Weiterhin ist in der Wandung 6 eine Öffnung durch eine Pas sivmembran 8 verschlossen, die durch eine Sicke 9, die aus Gummi oder einem anderen geeigneten Material besteht, elastisch aufgehängt ist. Die Passivmembran 6 selbst be steht aus einem Werkstoff, der auf die akustischen Erforder nisse sowie auf die Gegebenheiten in einem Kraftfahrzeug abgestimmt ist. Hierzu kommen beispielsweise Kunststoffe oder Kunststoff- oder Metallschäume in Betracht, die leicht und gleichzeitig weitgehend witterungsbeständig und feuch tigkeitsundurchlässig sind.

Auf der Rückseite des Lautsprechers 4 befindet sich ein in akustischen Sinne überwiegend geschlossener Raum 10, der als Koppler dient. Der geschlossene Raum kann dabei auch das gesamte rückwärtige Türvolumen sein, ohne daß separate Wandungen zur Begrenzung vorhanden sind. Durch die Schwin gungen des Lautsprecher 4 während der Klangwiedergabe wird die Luft in dem Raum 10 in Schwingung versetzt, was wieder um die Passivmembran 8 in Schwingung versetzt. Bei entspre chender akustischer Abstimmung erzeugt die Passivmembran einen Frequenzgang, der die Tieftonwiedergabe des Lautspre chers 4 unterstützt bzw. ergänzt.

Es ist dabei besonders günstig, daß die Passivmembran 8 an einer beliebigen Stelle der Wandung 6 positionierbar ist, da die Lage der Passivmembran 8 keinen oder nur einen sehr geringen Einfluß auf deren akustischen Eigenschaften hat.

In den Fig. 3a und 3b sind Varianten der Befestigung der Passivmembran 8 mit der Wandung 6 über eine Sicke 9 dargestellt, wobei die mäanderförmige Ausgestaltung in der Fig. 3a sehr vorteilhaft bei einem Einspritzen der Passi vmembran 8 einsetzbar ist. Möglich ist aber auch eine Faltung des Sickenmaterials, wie sie in der Fig. 3b abgebildet ist, wodurch ebenfalls eine federnde Aufhängung der Passivmembran 8 erzielt wird. Besonders vorteilhaft ist eine Integration einer solchen Passivmembran in eine ge spritzte Kunststoffträgerplatte.

Gerade die Aufhängung der Passivmembran 8 über gefaltete Sicken 9 ermöglicht einen Zusatznutzen, der in der mögli chen Druckentlastung des Fahrzeuginnenraumes bei Überschrei ten eines Grenzdruckes besteht. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Sicke 9 ist es möglich, daß die Passivmem bran 8 bei Überschreiten eines Grenzdruckes P, beispielswei se durch das Auslösen eines oder mehrerer Airbags oder das Zuschlagen einer Fahrzeugtür, aus der ursprünglichen Lage A in eine ausgelenkte Position B bewegt wird. Die Sicke 9 wird dabei wie eine Ziehharmonika oder ein Faltenbalg gestreckt und gibt Öffnungen 11 frei, die im gefalteten Zustand geschlossen sind. Durch diese Öffnungen 11 kann der Überdruck entweichen. Anschließend nimmt die Passivmembran die Ausgangsstellung A ein.

In der Fig. 5 ist in eine Schnittdarstellung einer Fahr zeugtür mit einem Türaußenblech 12, einer Trägerplatte 13 sowie einer Türinnenverkleidung 14 abgebildet. Der Lautspre cher 4 ist dabei an der Trägerplatte 13 befestigt, die mit dem Türinnenblech 15 verbunden ist. Der Lautsprecher 4 strahlt nach vorn durch die Türinnenverkleidung 14 in den Fahrzeuginnenraum ab und wird rückseitig durch ein an der Trägerplatte 13 befestigtes Gehäuse 18 umschlossen, so daß sich ein Resonanzraum 10 bildet. Aufgabe des Gehäuses 18 ist es, einen an die Parameter des Lautsprechers 4 angepaß ten Resonanzraum zu schaffen, um eine möglichst gute Klangqualität zu erreichen. Ein solches Gehäuse 18 findet insbesondere dann Anwendung, wenn die akustischen Gegebenheiten dies erfordern; selbstverständlich kann auch der gesamte Türkörper als Resonanzraum eingesetzt werden. Ebenfalls in der Trägerplatte 13 ist eine Passivmembran 8 mit einer Verbindung zu dem Resonanzraum 10 eingebaut, die die Tieftonwiedergabe verbessert.

In einer Variante der Erfindung wird der Resonanzraum 10 dahingehend erweitert, daß die Passivmembran 8 in der Türinnenverkleidung 14 eingebaut ist. Dadurch steht der Raum zwischen der Türinnenverkleidung 14 und dem Träger blech 13 der akustischen Nutzung zur Verfügung. In dieser Variante ist keine Passivmembran 8 in dem Trägerblech 13 eingebaut, sondern eine Öffnung 17 zum Fahrzeuginnenraum hin vorgesehen. Um den gewünschten Effekt der Anregung der Passivmembran 8 nicht zu behindern, ist eine schalldichte Verbindung bzw. Trennwand 16 zwischen der Trägerplatte 13 und der Türinnenverkleidung 14 vorhanden.

Durch das Hinzunehmen bzw. Verschließen von Resonanzräumen kann in Verbindung mit der Gestaltung der Passivmembran 8 eine fahrzeugspezifische Klangoptimierung erreicht werden. Wichtig dabei ist, daß zwischen dem rückwärtigen Bereich des Lautsprechers 4 und der Passivmembran 8 ein überwiegend schalldichter Resonanzraum besteht. Dadurch wird zudem die Trennung von Naßraum zu Trockenraum gewährleistet, da zum Fahrzeuginnenraum hin eine geschlossene Front hergestellt ist.

Bezugszeichenliste

1-3

Kurve

4

Lautsprecher

5

Befestigungsmittel

6

Wandung

7

Kalotte

8

Passivmembran

9

Sicke

10

Resonanzraum

11

Öffnung

12

Türaußenblech

13

Trägerplatte

14

Türinnenverkleidung

15

Türinnenblech

16

Verbindung/Trennwand

17

Öffnung

18

Gehäuse
AAusgangsstellung
BAusgelenkte Position
PGrenzdruck
SSchallrichtung
fFrequenz
pSchalleistung

Claims

1. Kraftfahrzeugtür mit einer einen Lautsprecher tragenden Wandung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wandung (6, 13, 14, 15) an einer vom Lautsprecher (4) entfernten Stelle wenigstens eine Passivmembran (8) vorgesehen ist, die den zu be schallenden Raum, insbesondere den Fahrzeuginnen raum, von dem rückwärtigen, der Rückseite des Lautsprechers (4) zugeordneten Raum (10) trennt.

2. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die den Lautsprecher (4) und/oder die Passivmembran (8) tragende Wandung (6, 13, 14, 15) ein Türinnenblech (15), eine mit dem Türinnen blech (15) verbundene Trägerplatte (13) oder eine Türinnenverkleidung (14) ist.

3. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall der Positionierung von Lautsprecher (4) und Passivmembran (8) auf un terschiedlichen Wandungen (6, 13, 14, 15), diese Wandungen (6, 13, 14, 15) zwischen Lautsprecher (4) und Passivmembran (8) schalldichte Trennwände oder Verbindungen (16) aufweisen.

4. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Montageöffnung durch eine Passivmembran (8) verschließbar ist.

5. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Passivmembran (8) herausnehmbar und/oder wiedereinsetzbar ist.

6. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der voranste henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Resonanzraum (10) an die Parameter des Lautsprechers (4) angepaßt ist.

7. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der voranste henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzraum (10) überwiegend von einer Trägerplat te (13) begrenzt ist.

8. Kraftfahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Passi vmembran (8) einstückig in die Wandung (6, 13, 14, 15) integriert ist, wobei der Rand zwischen der Wandung (6, 13, 14, 15) und der Passivmembran (8) elastisch deformierbar ist.

9. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 3 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivmembran (8) durch Einspritzen in eine Kunststoffwandung (6, 13, 14) befestigt ist.

10. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Passivmembran (8) über ein 2-Kom ponentenspritzverfahren befestigt ist.

11. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (9) zwischen der Passivmembran (8) und der Wandung (6, 13, 14, 15) gefaltet oder mäander förmig ausgebildet ist.

12. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivmembran (8) bei Überschreiten eines vorge gebenen Grenzdruckes im Fahrzeuginnenraum zumindest eine Durchströmöffnung (11) zur Druckentlastung freigibt.

13. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Druckentlastung ventilklappenart ige Einrichtungen in der Sicke (9) oder der Passi vmembran (8) vorgesehen sind.

14. Kraftfahrzeugtür nach mindestens einem der voranste henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivmembran (8) aus einem transparenten Material besteht und als Sichtfenster für dahinterliegende Bauteile oder Kontaktstellen dient.