WO2005002926A1 - Equipment element for a vehicle, in particular a motor vehicle and the use thereof in the form of a loudspeaker - Google Patents

Equipment element for a vehicle, in particular a motor vehicle and the use thereof in the form of a loudspeaker Download PDF

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WO2005002926A1
WO2005002926A1 PCT/EP2004/006820 EP2004006820W WO2005002926A1 WO 2005002926 A1 WO2005002926 A1 WO 2005002926A1 EP 2004006820 W EP2004006820 W EP 2004006820W WO 2005002926 A1 WO2005002926 A1 WO 2005002926A1
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WO
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equipment part
exciter
equipment
mass
deflection
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PCT/EP2004/006820
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German (de)
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Inventor
Serge Bianchi
Harald John
Alexander Schidan
Thorsten Meyer
David Corynen
Original Assignee
Johnson Controls Gmbh
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Publication date
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    • H04R9/06—Loudspeakers
    • H04R9/066—Loudspeakers using the principle of inertia
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    • H04R7/06—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • H04R7/10—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact

Definitions

  • Equipment part for a vehicle in particular a motor vehicle and use of an equipment part as a loudspeaker
  • the invention relates to an equipment part for vehicles according to the preamble of claim 1.
  • a motor vehicle with an electroacoustic system in which parts of the interior lining are provided for use as loudspeakers according to the flexural vibrator principle.
  • a stimulating system is provided connected to the interior trim part, which excites the interior trim part to vibrate. It is disadvantageous here that the service life of such stimulating systems is insufficient due to the extreme loads on and in a vehicle, in particular a motor vehicle, and the risk of failure of such stimulating systems is too high.
  • a further disadvantage is that too great demands have to be placed on the accuracy, for example, of the dimensions when producing the interior trim part, which overall makes the equipment part very expensive.
  • the invention is therefore based on the object of providing an equipment part for a vehicle which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the attachment of an exciter which excites the mechanical vibration to mechanical components must of course also have the required acoustic properties , as well as easy and inexpensive to manufacture and easy to replace, ie to be replaceable.
  • an equipment part for a vehicle in particular a motor vehicle, the equipment part having at least one exciter intended to excite mechanical vibrations, in particular bending vibrations, the exciter being provided such that it can be deflected to generate the vibrations, characterized in that the Exciter is provided connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely preventing a deflection going beyond a predetermined maximum deflection of the exciter.
  • the protective means allows the exciter to be deflected below the maximum deflection. This advantageously has the effect according to the invention that the protective agent has as little influence as possible on the acoustic properties of the system.
  • the equipment part is essentially flat and / or that the equipment part has a surface suitable for sound radiation. This makes it possible in a simple manner to use the acoustic properties of a vibrating surface for the use of the equipment part according to the invention as a loudspeaker of the vehicle.
  • the exciter has a first mass part and a second mass part, the deflection of the exciter corresponding to a deflection of the second mass part relative to the first mass part. It is very particularly preferably provided that the first mass part and the second mass part are provided connected by means of a first spring means.
  • the protective means is provided as a bracket attached to the equipment part and to the exciter. As a result, the connection of the exciter to the equipment part is given increased stability. It is also preferably provided that the protective means comprises a second spring means. This makes it possible in a simple manner to give the connection between the equipment part and the exciter sufficient flexibility to to be able to compensate for manufacturing-related, in particular geometric, tolerances without affecting the acoustic properties of the overall system. It is further preferably provided that the protective means is provided attached to the first mass part of the exciter and / or the second mass part of the exciter to the equipment part.
  • the problems and requirements shown can be eliminated in a cost-effective manner by the protective agent according to the invention, in particular the additional connection of the exciter to the equipment part caused by this (in addition to the connection of the second mass part to the equipment part), so that Protective means allows at most a maximum deflection of the exciter, ie in particular the two mass parts from each other.
  • the protective means in particular in the form of a bracket, is designed in a particularly advantageous manner to enable quick and simple maintenance or replacement of the exciter, in addition to enabling a stable position of the mass parts of the exciter that is protected from excessive deflections.
  • third spring means are arranged at a first connection point between the protective means and the equipment part, and in particular that the third spring means are at least partially surrounded by a fastening compound.
  • the protective means is provided as a fastening bracket attached to the equipment part and to the exciter.
  • the attachment of the exciter to the equipment part is therefore particularly firm and durable.
  • Another object of the present invention is a method for producing an equipment part, wherein an exciter for generating vibrations can be deflected, the exciter being connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely preventing deflection beyond a predetermined maximum deflection of the exciter , wherein the protective means is first fastened to the equipment part by means of a third spring means, the third spring means then being at least partially surrounded by a fastening mass.
  • Another object of the present invention is a use of the equipment part according to the invention as a loudspeaker of a vehicle, in particular a motor vehicle. This makes it possible according to the invention that advantageous acoustic effects can be achieved.
  • Another object of the present invention is a method for producing an equipment part, wherein an exciter for generating vibrations can be deflected, the exciter being connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely deflecting beyond a predetermined maximum deflection of the exciter prevented, the exciter first positioned by means of a positioning device relative to the equipment part and then the protective agent is connected to the equipment part.
  • the outlay for producing the equipment part or the outlay for mounting the exciter on the equipment part can be reduced, on the one hand, and, on the other hand, the assembly or production can be carried out particularly precisely.
  • Figure 1 shows an equipment part according to the invention with a first
  • Figure 2 shows an equipment part according to the invention with a second embodiment of a protective agent according to the invention.
  • FIG. 3 shows a diagram to illustrate the effect of the protective agent according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a vehicle with several attachment options for equipment parts according to the invention.
  • Figure 5 shows an equipment part according to the invention with a third embodiment of a protective agent according to the invention.
  • FIG. 6 shows an illustration of the assembly process of the equipment part according to the invention.
  • Figure 7 shows a positioning device in different views.
  • the equipment part 10 has, for example, an inner layer 13 and a surface 11, the surface 11 being suitable for sound radiation.
  • the inner Layer 13 is formed by the mechanical excitation effect of an exciter 30 connected to the equipment part 10, in particular mechanical vibrations 12, in particular bending waves or bending vibrations.
  • the vibrations 12 are passed on via the surface 11 to the atmosphere surrounding the equipment part 10, so that the equipment part 10 can be used as a loudspeaker in or on a vehicle 1 shown in FIG. 1 and 2 each show a coordinate system 2 for defining the x, y and z axes.
  • the exciter 30 or the exciting system 30 is provided according to the invention as a piezoelectric and / or as an electrodynamic, but preferably as an electrodynamic system.
  • the exciter 30 has, for example, a first mass part 31 and a second mass part 32, the first mass part 31 in particular having a larger (inert) mass than the second mass part 32.
  • the first mass part 31 has in particular a permanent magnet and the second mass part 32 has in particular a coil in which a time-variable current can flow via signal lines, not shown, so that between the first ground part
  • the mass parts 31, 32 are in particular provided connected by means of a first spring means 33, so that the electrodynamic force effect leads to a deflection of the first mass part 31 relative to the second mass part 32, which, however, is counteracted by the action of the first spring means 33.
  • the first spring means 33 is provided according to the invention in particular as a single-axis, in particular very soft, spring, which is also referred to as a spider.
  • the first mass part 31 is provided in particular as the heavier of the mass parts 31, 32 and, according to the invention, comprises in particular one or more magnets, in particular permanent magnets, a housing, which is provided in particular as a metal housing, and other smaller parts.
  • the lighter of the mass parts 31, 32 is provided according to the invention in particular as the lighter of the mass parts 31, 32 and according to the invention comprises in particular a voice coil preferably provided as a moving coil. Because of the mass differences between the mass parts 31, 32 and the associated effects on the movements of the mass parts 31, 32 relative to the common center of gravity of the exciter 30, the (heavier) first mass part 31 also becomes the “immobile” or “Non-movable” mass called 31 and the second mass part 32 also called the “movable" mass 32.
  • the exciter 30 is attached to or on the equipment part 10 by means of its movable mass 32.
  • This attachment - not shown in greater detail in the drawings - is either provided by means of a non-positive, positive or material connection directly between the equipment part 10 and the movable mass 32 or it is the attachment of the movable mass 32 to the equipment part 10 via one provided first intermediate part, not shown.
  • the movable mass 32 is provided, for example, via the first intermediate part so that it can be reattached, so that the exciter 30 can be easily attached to the equipment part 10 and detached therefrom.
  • the immovable mass 31 - in addition to the connection of the moveable mass 32 - is connected to the equipment part 10 via the protective means 20.
  • the protective means 20 is provided either directly connected to the equipment part 10 by means of a non-positive, positive or material connection, or the protective means 20 is attached to the equipment part 10 via a second intermediate part, not shown.
  • the protective means 20 is provided such that it can be reattached via the second intermediate part, so that the exciter 30 together with the protective means 20 can easily be attached to the equipment part 10 and detached therefrom.
  • the - direct or indirect - connection of the protective means 20 to the equipment part 10 is designated in Figures 1 and 2 as the first connection point 21.
  • a second connection point 29 is provided between the protective means 20 and the exciter 30 or its immovable mass 31.
  • the first and second connection points 21, 29 can be of different types as soon as they permit the maintenance or repair of the exciter 30.
  • the first connection point 21 can be realized in this sense by gluing, while the second connection point 29 can be provided as a latching mechanism.
  • the protective means 20 is provided as a bracket 20 which has sufficient rigidity to hold the immovable mass 31 and its position, in particular with respect to the (rest) position of the movable mass 32, during the to fix the entire operating time or service life of the equipment part 10.
  • the tolerance requirement in the z direction with regard to the arrangement of the two mass parts 31, 32 relative to one another is approximately ⁇ 0.1 mm, during which the tolerance in the z direction during the manufacture and operation of the equipment part 10 about ⁇ 0.5 mm, ie more than half an order of magnitude above.
  • the bracket 20 or the protective means 20 can now be provided in such a way that these tolerances or changes in shape are compensated for and yet a stable position of the mass parts 31, 32 of the exciter, which is protected from excessive deflections, is made possible as well as quick and easy maintenance or allows the exciter to be exchanged.
  • the bracket 20 or the protective means 20 has mechanical means, in particular in the form of second spring means 24, with which the first mass part 31 is held and thus the second connection point 29 is also realized.
  • the second spring means 24 are provided such that they or a certain translational movement. Allow rotational movement of the exciter 30 - for example resulting from a smaller impact - but do not allow a greater deflection of the masses 31, 32 from one another.
  • FIG. 3 shows a diagram for illustrating the characteristic 200 of the second spring means 24 to illustrate the effect of the protective means 20 according to the invention.
  • the extent of one of the abovementioned translational or rotational movements is plotted on the abscissa 210 and the restoring force of the protective means 20 against such an axis is shown on the ordinate 220 Movement shown.
  • a predetermined maximum deflection 212 is indicated on the abscissa 210 above which the protective means 20 does not allow any movement, because such a movement is prevented by a large restoring force 222 of the protective means 20.
  • the protective means 20 allows movements below the maximum deflection 212, in particular those which are identified by means of a gray area 201 with a linear course of the characteristic curve 200 with a relatively "soft" characteristic of the protective means 20.
  • This area 201 - approximately up to the "regular" deflection designated by reference numeral 211 - corresponds to the area of the maximum static force 221 of the exciter 30 - ie the first spring means 33 - during its service life.
  • the steeply increasing "hard" part of the characteristic 200 of the protective means 20 in the case of deflections between the regular deflection 211 and the maximum deflection 212 corresponds to the protective function of the protective means 20.
  • the first embodiment of the protection means 20 shown in FIG. 1 and the second embodiment of the protection means 20 shown in FIG. 2 differ in that in the second embodiment the first connection points 21 are additionally connected via a rigid connection 23 of the bracket 20 or the protection means 20 , whereas in the first embodiment the connection 22 (cf. FIG. 1) of the bracket 20 is only connected via the second spring means 24.
  • the realization of the split characteristic in the second embodiment takes place according to the invention, for example, in that the second spring means 24 has the soft characteristic shown and that if the deflections in the z direction are too great, the first mass part 31 of the exciter 30 abuts the connection 23, which is too limits its deflection.
  • the second embodiment also fulfills the above-mentioned requirements for the protective means 20, however, the rigid properties of the first connection points 21 and thus ultimately of parts of the equipment part 10 can change the acoustic properties by changing the behavior of the different (bending) vibration modes of the equipment part 10 and its mechanical properties is changed.
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a longitudinal section through a vehicle 1 with several attachment options for equipment parts according to the invention 10 shown.
  • the vehicle 1 has a body 41 and a passenger compartment 42.
  • the following are mentioned as possibilities of an equipment part 10 according to the invention: a side inner lining 43, a headlining 44, the rear side lining 45 of a seat 55, a lining 46 of the dashboard 56, a trunk cover 47 or rear cover 47.
  • FIGS. 1 and 2 show a third embodiment of the equipment part 10 according to the invention or an illustration of the assembly process of the equipment part 10.
  • the protective means 20, the exciter 30, the first mass part 31, the second mass part 32 and the first spring means 33 are also shown in a manner similar to FIGS. 1 and 2.
  • the equipment part 10 in turn has an inner layer 13 and a surface 11, the surface 11 being suitable for sound radiation.
  • Mechanical vibrations 12 form in particular in the inner layer 13.
  • 5 and 6 each show a coordinate system 2 for defining the x, y and z axes.
  • the exciter 30 is in turn attached to or on the equipment part 10 by means of its movable mass 32.
  • FIG. 5 shows the third embodiment of the equipment part 10 according to the invention.
  • Third spring means 27 are now provided between the protective means 20 and the equipment part 10 at the first connection point 21.
  • the third spring means 27 are at least partially surrounded in particular by means of a fastening compound, in particular an adhesive compound or a hot-melt compound.
  • the protective means 20 comprises a fastening bracket 26 between the first connection point 21 and the second connection point 29, the fastening bracket also being referred to as a holding clip.
  • FIG. 6 shows an illustration of the assembly process of the equipment part 10.
  • the exciter 30 is positioned relative to the equipment part 10 by means of a positioning device 100. This is done according to the invention in that one or more positioning points 101 are provided on the positioning device 100, which cooperate with the exciter 30 or the entire assembly of exciter 30 and protective means 20. Furthermore, the Positioning device 100 also one or more positioning pins 102.
  • the positioning device 100 By interacting the positioning device 100 with the equipment part 10 and the exciter 30 or the entire structural unit comprising the exciter 30 and protective means 20 via the positioning pins 102 and the positioning points 101, it is possible according to the invention that on the one hand from the side of the positioning device opposite the equipment part 10 100 a force for fixing is exerted on the positioning device 100 and on the other hand a certain required positioning distance 104 is maintained between the first mass part 31 and the second mass part 32 of the exciter 30.
  • the positioning pins 102 have a predetermined length, so that the positioning points 101 are arranged at a predetermined further positioning distance 105 from the equipment part 10.
  • the further positioning distance 105 essentially corresponds to the buzzer, on the one hand, of the thickness of the second mass part 32 with any attachment or adhesive layer on the equipment part 10, furthermore the thickness of the first mass part 31 in the region of the positioning point 101 under consideration and finally the positioning distance 104. It it is essential that by means of the manufacturing method according to the invention it is possible, on the one hand, to exert the force required for a safe and reliable assembly process on the positioning device 100 without the first spring means 33 being exerted.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the positioning device 100 in a plan view shown in the central area of the figure, in a side view shown in the left part of the figure and in a perspective view shown in the top right area of the figure.
  • two positioning points 101 and the further positioning distance 105 can be seen in FIG.

Abstract

The invention relates to an equipment element for a vehicle, in particular a motor vehicle comprising at least one excitator for producing mechanical oscillations, in particular bending oscillation. Said excitator is deflectable in order to producing oscillation and is connectable to the equipment element by means of protection means which prevents a deflection greater than the maximum predetermined deflection for said excitator. The use of said equipment element in the form of a loudspeaker for a vehicle is also disclosed.

Description

Ausstattungsteil für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug und Verwendung eines Ausstattungsteils als Lautsprecher Equipment part for a vehicle, in particular a motor vehicle and use of an equipment part as a loudspeaker
Die Erfindung betrifft ein Ausstattungsteil für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an equipment part for vehicles according to the preamble of claim 1.
Beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 03 393 ist ein Kraftfahrzeug mit elektroakustischer Anlage bekannt, bei dem Teile der Innenverkleidung zur Verwendung als Lautsprecher nach dem Biegeschwingerprinzip vorgesehen sind. Hierzu ist mit dem Innenverkleidungsteil verbunden ein anregendes System vorgesehen, das das Innenverkleidungsteil zu Schwingungen anregt. Hierbei ist es nachteilig, dass die Lebensdauer solcher anregenden Systeme aufgrund der extremen Belastungen an und in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, unzureichend und das Ausfallrisiko solcher anregenden Systeme zu hoch ist. Weiterhin ist nachteilig, wenn bei der Herstellung des Innenverkleidungsteils zu große Anforderungen an die Genauigkeit beispielsweise der Abmessungen gestellt werden müssen, was das Ausstattungsteil insgesamt stark verteuert.For example, from German published patent application DE 199 03 393 a motor vehicle with an electroacoustic system is known, in which parts of the interior lining are provided for use as loudspeakers according to the flexural vibrator principle. For this purpose, a stimulating system is provided connected to the interior trim part, which excites the interior trim part to vibrate. It is disadvantageous here that the service life of such stimulating systems is insufficient due to the extreme loads on and in a vehicle, in particular a motor vehicle, and the risk of failure of such stimulating systems is too high. A further disadvantage is that too great demands have to be placed on the accuracy, for example, of the dimensions when producing the interior trim part, which overall makes the equipment part very expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ausstattungsteil für ein Fahrzeug zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Die Anbringung eines das Ausstattungsteil zu mechanischen Schwingungen anregenden Anregers muss neben extremen thermischen und mechanischen Belastungen - beispielsweise hohe Beschleunigungen, insbesondere bei einer Anbringung des anregenden Systems in bzw. an einer Fahrzeugtür oder im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs - natürlich auch die geforderten akustischen Eigenschaften aufweisen, sowie leicht und kostengünstig herstellbar und leicht austauschbar, d.h. ersetzbar, sein.The invention is therefore based on the object of providing an equipment part for a vehicle which avoids the disadvantages of the prior art. In addition to extreme thermal and mechanical loads - for example, high accelerations, in particular when the exciting system is installed in or on a vehicle door or in the event of a vehicle accident - the attachment of an exciter which excites the mechanical vibration to mechanical components must of course also have the required acoustic properties , as well as easy and inexpensive to manufacture and easy to replace, ie to be replaceable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ausstattungsteil für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, gelöst, wobei das Ausstattungsteil wenigstens einen zur Anregung mechanischer Schwingungen, insbesondere Biegeschwingungen, vorgesehenen Anreger aufweist, wobei der Anreger zur Erzeugung der Schwingungen auslenkbar vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anreger über ein Schutzmittel mit dem Ausstattungsteil verbunden vorgesehen ist, wobei das Schutzmittel eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, einerseits den Anreger derart weich mit dem Ausstattungsteil zu verbinden, dass die akustischen Ansprüche an das Bauteil erfüllt werden können, und andererseits den Anreger vor einer zu großen und möglicherweise schädlichen Auslenkung zu bewahren. Hierdurch wird die Lebensdauer des Anregers mit einfachen Mitteln erheblich gesteigert. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass das Schutzmittel eine Auslenkung des Anregers unterhalb der Maximalauslenkung zulässt. Hierdurch wird erfindungsgemäß vorteilhaft bewirkt, dass durch das Schutzmittel ein möglichst geringer Einfluss auf die akustischen Eigenschaften des Systems genommen wird.This object is achieved according to the invention by an equipment part for a vehicle, in particular a motor vehicle, the equipment part having at least one exciter intended to excite mechanical vibrations, in particular bending vibrations, the exciter being provided such that it can be deflected to generate the vibrations, characterized in that the Exciter is provided connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely preventing a deflection going beyond a predetermined maximum deflection of the exciter. This advantageously makes it possible, on the one hand, to connect the exciter with the equipment part in such a soft manner that the acoustic demands on the component can be met, and on the other hand to protect the exciter from an excessive and possibly harmful deflection. This considerably increases the lifespan of the exciter using simple means. It is also preferably provided that the protective means allows the exciter to be deflected below the maximum deflection. This advantageously has the effect according to the invention that the protective agent has as little influence as possible on the acoustic properties of the system.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Ausstattungsteil im wesentlichen flächenhaft ausgebildet ist und/oder dass das Ausstattungsteil eine zur Schallabstrahlung geeignete Oberfläche aufweist. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, die akustischen Eigenschaften einer schwingenden Fläche für die erfindungsgemäße Verwendung des Ausstattungsteils als Lautsprecher des Fahrzeugs zu verwenden.It is also preferably provided that the equipment part is essentially flat and / or that the equipment part has a surface suitable for sound radiation. This makes it possible in a simple manner to use the acoustic properties of a vibrating surface for the use of the equipment part according to the invention as a loudspeaker of the vehicle.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Anreger ein erstes Masseteil und ein zweites Masseteil aufweist, wobei die Auslenkung des Anregers einer Auslenkung des zweiten Masseteils relativ zum ersten Masseteil entspricht. Ganz besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das erste Masseteil und das zweite Masseteil mittels eines ersten Federmittels verbunden vorgesehen sind. Jede dieser Maßnahmen erlaubt es vorteilhafterweise einem herkömmlicherweise bekannten Anreger zu verwenden, der insbesondere auf elektrodynamischem Funktionsprinzip beruht.It is also preferably provided that the exciter has a first mass part and a second mass part, the deflection of the exciter corresponding to a deflection of the second mass part relative to the first mass part. It is very particularly preferably provided that the first mass part and the second mass part are provided connected by means of a first spring means. Each of these measures advantageously allows a conventionally known exciter to be used, which is based in particular on the electrodynamic functional principle.
Vorzugsweise ist es weiterhin vorgesehen, dass das Schutzmittel als ein am Ausstattungsteil und am Anreger befestigter Bügel vorgesehen ist. Hierdurch wird der Anbindung des Anregers an das Ausstattungsteil eine erhöhte Stabilität verliehen. Vorzugsweise ist es weiterhin vorgesehen, dass das Schutzmittel ein zweites Federmittel umfasst. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, der Verbindung zwischen Ausstattungsteil und Anreger eine ausreichende Flexibilität zu geben, um herstellungsbedingte, insbesondere geometrische, Toleranzen ohne Auswirkungen auf die akustischen Eigenschaften des Gesamtsystems ausgleichen zu können. Vorzugsweise ist es weiterhin vorgesehen, dass das Schutzmittel am ersten Masseteil des Anregers und/oder das zweite Masseteil des Anregers am Ausstattungsteil befestigt vorgesehen ist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß auf einfache Weise möglich, ein vorteilhaftes akustisches Verhalten mit einer auf besonders einfache und damit kostengünstige Weise herstellbaren mechanischen Stabilität des Gesamtsystems des Ausstattungsteils zu kombinieren. Durch die erfindungsgemäße Befestigung der beiden Masseteile ist deren Verbindung untereinander, nämlich beispielsweise über das erste Federmittel ein Beispiel für eine Störungsquelle die durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auf einfache Weise reduziert bzw. vermieden wird. Es ist nämlich so, dass zur Erzielung eines guten akustischen Verhaltens sowie einer hohen Ausfallsicherheit des Systems die statische Relativposition der Massenteile zueinander und ihre dynamische Relativposition für die Benutzungsdauer des Ausstattungsteils kontrollierbar und festlegbar sein muss. Für Fahrzeuganwendungen ist diese Anforderung - insbesondere zusammen mit gleichzeitig bestehenden Kostenanforderungen an das Gesamtsystem des Ausstattungsteils - besonders kritisch, weil sowohl die Fahrzeugvibrationen, die Temperaturveränderungen von ab ca. -40 °C bis zu ca. 120°C, die Feuchtigkeitsveränderungen und die Belastungen durch Unfälle oder durch das Öffnen und Schließen von Türen verkraftet werden müssen.It is also preferably provided that the protective means is provided as a bracket attached to the equipment part and to the exciter. As a result, the connection of the exciter to the equipment part is given increased stability. It is also preferably provided that the protective means comprises a second spring means. This makes it possible in a simple manner to give the connection between the equipment part and the exciter sufficient flexibility to to be able to compensate for manufacturing-related, in particular geometric, tolerances without affecting the acoustic properties of the overall system. It is further preferably provided that the protective means is provided attached to the first mass part of the exciter and / or the second mass part of the exciter to the equipment part. This makes it possible according to the invention in a simple manner to combine an advantageous acoustic behavior with a mechanical stability of the overall system of the equipment part which can be produced in a particularly simple and therefore inexpensive manner. By fastening the two mass parts according to the invention, their connection to one another, namely, for example via the first spring means, is an example of a source of interference which is reduced or avoided in a simple manner by the measures according to the invention. The fact is that in order to achieve good acoustic behavior and high system reliability, the static relative position of the mass parts to one another and their dynamic relative position for the period of use of the equipment part must be controllable and definable. This requirement is particularly critical for vehicle applications - in particular together with the existing cost requirements for the overall system of the equipment part - because both the vehicle vibrations, the temperature changes from approx. -40 ° C to approx. 120 ° C, the moisture changes and the loads caused by Accidents or must be coped with by opening and closing doors.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die dargestellten Probleme und Anforderungen auf kostengünstige Weise durch das erfindungsgemäße Schutzmittel, insbesondere die hierdurch bewirkte (zusätzlich zur Verbindung des zweiten Masseteils mit dem Ausstattungsteil vorhandene) weitere Verbindung des Anregers mit dem Ausstattungsteil, behoben werden können, so dass das Schutzmittel höchstens eine Maximalauslenkung des Anregers, d.h. insbesondere der beiden Masseteile voneinander, zulässt. Hierbei ist das Schutzmittel, insbesondere in Form eines Bügels, in besonders vorteilhafter Weise dafür ausgelegt, - zusätzlich zur Ermöglichung einer stabilen und vor zu großen Auslenkungen geschützten Position der Masseteile des Anregers - eine schnelle und einfache Wartung bzw. Austausch des Anregers zu ermöglichen. Vorzugsweise ist es weiterhin vorgesehen, dass an einer ersten Verbindungsstelle zwischen dem Schutzmittel und dem Ausstattungsteil dritte Federmittel angeordnet sind und insbesondere, dass die dritten Federmittel zumindest teilweise von einer Befestigungsmasse umgeben sind. Hierdurch kann die Einstellung der Charakteristik der Verbindungsstelle besonders einfach realisiert werden. Weiterhin ergeben sich hierdurch für die Montage besondere Vorteile, da die Charakteristik an der ersten Verbindungsstelle in einem sehr großen Bereich eingestellt werden kann.Surprisingly, it has been found that the problems and requirements shown can be eliminated in a cost-effective manner by the protective agent according to the invention, in particular the additional connection of the exciter to the equipment part caused by this (in addition to the connection of the second mass part to the equipment part), so that Protective means allows at most a maximum deflection of the exciter, ie in particular the two mass parts from each other. Here, the protective means, in particular in the form of a bracket, is designed in a particularly advantageous manner to enable quick and simple maintenance or replacement of the exciter, in addition to enabling a stable position of the mass parts of the exciter that is protected from excessive deflections. It is also preferably provided that third spring means are arranged at a first connection point between the protective means and the equipment part, and in particular that the third spring means are at least partially surrounded by a fastening compound. As a result, the setting of the characteristics of the connection point can be implemented particularly easily. Furthermore, this results in special advantages for the assembly, since the characteristic at the first connection point can be set in a very large range.
Ferner ist bevorzugt, dass das Schutzmittel als ein am Ausstattungsteil und am Anreger befestigter Befestigungsbügel vorgesehen ist. Die Anbringung des Anregers am Ausstattungsteil ist dadurch besonders fest und langlebig ausführbar.It is further preferred that the protective means is provided as a fastening bracket attached to the equipment part and to the exciter. The attachment of the exciter to the equipment part is therefore particularly firm and durable.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ausstattungsteils, wobei ein Anreger zur Erzeugung von Schwingungen auslenkbar ist, wobei der Anreger über ein Schutzmittel mit dem Ausstattungsteil verbunden ist, wobei das Schutzmittel eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert, wobei das Schutzmittel an dem Ausstattungsteil zunächst mittels eines dritten Federmittels befestigt wird, wobei anschließend das dritte Federmittel zumindest teilweise mittels einer Befestigungsmasse umgeben wird. Hierdurch kann vorteilhafterweise die Charakteristik der Verbindung an der Verbindungsstelle zwischen dem Ausstattungsteil und dem Schutzmittel durch die gezielte Aufbringung der Befestigungsmasse gezielt beeinflusst werden.Another object of the present invention is a method for producing an equipment part, wherein an exciter for generating vibrations can be deflected, the exciter being connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely preventing deflection beyond a predetermined maximum deflection of the exciter , wherein the protective means is first fastened to the equipment part by means of a third spring means, the third spring means then being at least partially surrounded by a fastening mass. As a result, the characteristics of the connection at the connection point between the equipment part and the protective agent can advantageously be influenced in a targeted manner by the targeted application of the fastening compound.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verwendung des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils als Lautsprecher eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass vorteilhafte akustische Wirkungen erzielbar sind.Another object of the present invention is a use of the equipment part according to the invention as a loudspeaker of a vehicle, in particular a motor vehicle. This makes it possible according to the invention that advantageous acoustic effects can be achieved.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ausstattungsteils, wobei ein Anreger zur Erzeugung von Schwingungen auslenkbar ist, wobei der Anreger über ein Schutzmittel mit dem Ausstattungsteil verbunden ist, wobei das Schutzmittel eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert, wobei der Anreger mittels einer Positioniereinrichtung zunächst gegenüber dem Ausstattungsteil positioniert und anschließend das Schutzmittel mit dem Ausstattungsteil verbunden wird. Hierdurch kann der Aufwand zur Herstellung des Ausstattungsteils bzw. der Aufwand zur Montage des Anregers am Ausstattungsteil erfindungsgemäß zum einen reduziert werden und zum anderen die Montage bzw. die Herstellung besonders genau durchgeführt werden.Another object of the present invention is a method for producing an equipment part, wherein an exciter for generating vibrations can be deflected, the exciter being connected to the equipment part via a protective means, the protective means largely deflecting beyond a predetermined maximum deflection of the exciter prevented, the exciter first positioned by means of a positioning device relative to the equipment part and then the protective agent is connected to the equipment part. As a result, the outlay for producing the equipment part or the outlay for mounting the exciter on the equipment part can be reduced, on the one hand, and, on the other hand, the assembly or production can be carried out particularly precisely.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil mit einer erstenFigure 1 shows an equipment part according to the invention with a first
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzmittels.Embodiment of a protective agent according to the invention.
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil mit einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzmittels.Figure 2 shows an equipment part according to the invention with a second embodiment of a protective agent according to the invention.
Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Wirkung des SchutzmittelsFigure 3 shows a diagram to illustrate the effect of the protective agent according to the invention
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit mehreren Anbringungsmöglichkeiten für erfindungsgemäße Ausstattungsteile.FIG. 4 shows a schematic representation of a vehicle with several attachment options for equipment parts according to the invention.
Figur 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil mit einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzmittels.Figure 5 shows an equipment part according to the invention with a third embodiment of a protective agent according to the invention.
Figur 6 zeigt eine Veranschaulichung des Montageprozesses des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils.FIG. 6 shows an illustration of the assembly process of the equipment part according to the invention.
Figur 7 zeigt eine Positioniereinrichtung in verschiedenen Ansichten.Figure 7 shows a positioning device in different views.
In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil 10 mit Schutzmittel 20 dargestellt. Das Ausstattungsteil 10 weist erfindungsgemäß beispielsweise eine innere Schicht 13 und eine Oberfläche 11 auf, wobei die Oberfläche 11 zur Schallabstrahlung geeignet ist. Insbesondere in der inneren Schicht 13 bilden sich durch die zu mechanischen Schwingungen anregende Wirkung eines mit dem Ausstattungsteil 10 verbundenen Anregers 30 mechanische Schwingungen 12, insbesondere Biegewellen bzw. Biegeschwingungen, aus. Die Schwingungen 12 werden über die Oberfläche 11 an die das Ausstattungsteil 10 umgebende Atmosphäre weitergegeben, so dass das Ausstattungsteil 10 als Lautsprecher in bzw. an einem in Figur 4 dargestellten Fahrzeug 1 verwendbar ist. In Figur 1 und 2 ist jeweils ein Koordinatensystem 2 zur Definition der x-, y- und z- Achse dargestellt. Der Anreger 30 bzw. das anregende System 30 ist erfindungsgemäß als piezoelektrisches und/oder als elektrodynamisches, vorzugsweise jedoch als elektrodynamisches System, vorgesehen. Der Anreger 30 weist erfindungsgemäß beispielhaft ein erstes Masseteil 31 und ein zweites Masseteil 32 auf, wobei das erste Masseteil 31 insbesondere eine größere (träge) Masse aufweist als das zweite Masseteil 32. Das erste Masseteil 31 weist insbesondere einen Permanentmagneten auf und das zweite Masseteil 32 weist insbesondere eine Spule auf, in welcher über nicht dargestellte Signalleitungen ein zeitlich veränderlicher Strom fließen kann, so dass zwischen dem ersten Masseteil1 and 2 show an equipment part 10 according to the invention with protective means 20. According to the invention, the equipment part 10 has, for example, an inner layer 13 and a surface 11, the surface 11 being suitable for sound radiation. Especially in the inner Layer 13 is formed by the mechanical excitation effect of an exciter 30 connected to the equipment part 10, in particular mechanical vibrations 12, in particular bending waves or bending vibrations. The vibrations 12 are passed on via the surface 11 to the atmosphere surrounding the equipment part 10, so that the equipment part 10 can be used as a loudspeaker in or on a vehicle 1 shown in FIG. 1 and 2 each show a coordinate system 2 for defining the x, y and z axes. The exciter 30 or the exciting system 30 is provided according to the invention as a piezoelectric and / or as an electrodynamic, but preferably as an electrodynamic system. According to the invention, the exciter 30 has, for example, a first mass part 31 and a second mass part 32, the first mass part 31 in particular having a larger (inert) mass than the second mass part 32. The first mass part 31 has in particular a permanent magnet and the second mass part 32 has in particular a coil in which a time-variable current can flow via signal lines, not shown, so that between the first ground part
31 und dem zweiten Masseteil 32 insgesamt eine elektrodynamische Kraft bewirkt wird. Die Masseteile 31, 32 sind insbesondere mittels eines ersten Federmittels 33 verbunden vorgesehen, so dass die elektrodynamische Kraftwirkung zu einer Auslenkung des ersten Masseteil 31 relativ zum zweiten Masseteil 32 führt, welcher jedoch durch die Wirkung des ersten Federmittels 33 entgegengewirkt wird. Das erste Federmittel 33 ist erfindungsgemäß insbesondere als einachsige, insbesondere sehr weiche, Feder, die auch als Spinne bezeichnet wird, vorgesehen. Das erste Masseteil 31 ist erfindungsgemäß insbesondere als das schwerere der Masseteile 31 , 32 vorgesehen und umfasst erfindungsgemäß insbesondere einen oder mehrere Magnete, insbesondere Permanentmagnete, ein Gehäuse, welches insbesondere als metallenes Gehäuse vorgesehen ist, und andere kleinere Teile. Das zweite Masseteil31 and the second mass part 32 an electrodynamic force is effected. The mass parts 31, 32 are in particular provided connected by means of a first spring means 33, so that the electrodynamic force effect leads to a deflection of the first mass part 31 relative to the second mass part 32, which, however, is counteracted by the action of the first spring means 33. The first spring means 33 is provided according to the invention in particular as a single-axis, in particular very soft, spring, which is also referred to as a spider. According to the invention, the first mass part 31 is provided in particular as the heavier of the mass parts 31, 32 and, according to the invention, comprises in particular one or more magnets, in particular permanent magnets, a housing, which is provided in particular as a metal housing, and other smaller parts. The second mass part
32 ist erfindungsgemäß insbesondere als das leichtere der Masseteile 31, 32 vorgesehen und umfasst erfindungsgemäß insbesondere eine vorzugsweise als Tauchspule vorgesehene Schwingspule. Wegen der Masseunterschiede zwischen den Masseteilen 31 , 32 und der damit verbundenen Auswirkungen auf die Bewegungen der Masseteile 31 , 32 relativ zum gemeinsamen Schwerpunkt des Anregers 30 wird das (schwerere) erste Masseteil 31 auch die „unbewegliche,, oder „nicht-bewegliche,, Masse 31 genannt und das zweite Masseteil 32 auch die „bewegliche,, Masse 32 genannt.32 is provided according to the invention in particular as the lighter of the mass parts 31, 32 and according to the invention comprises in particular a voice coil preferably provided as a moving coil. Because of the mass differences between the mass parts 31, 32 and the associated effects on the movements of the mass parts 31, 32 relative to the common center of gravity of the exciter 30, the (heavier) first mass part 31 also becomes the “immobile” or "Non-movable" mass called 31 and the second mass part 32 also called the "movable" mass 32.
Der Anreger 30 ist mittels seiner beweglichen Masse 32 an bzw. auf dem Ausstattungsteil 10 befestigt. Diese Befestigung - in den Zeichnungen nicht in größerem Detail dargestellt -, ist entweder mittels einer kraftschlüssigen, formschlüssigen oder stoffschlüssigen Verbindung direkt zwischen dem Ausstattungsteil 10 und der beweglichen Masse 32 vorgesehen oder aber es ist die Befestigung der beweglichen Masse 32 an dem Ausstattungsteil 10 über ein nicht dargestelltes erstes Zwischenteil vorgesehen. Im zweiten Fall ist die bewegliche Masse 32 über das erste Zwischenteil beispielsweise wiederbefestigbar vorgesehen, so dass der Anreger 30 leicht an dem Ausstattungsteil 10 angebracht und wieder davon gelöst werden kann.The exciter 30 is attached to or on the equipment part 10 by means of its movable mass 32. This attachment - not shown in greater detail in the drawings - is either provided by means of a non-positive, positive or material connection directly between the equipment part 10 and the movable mass 32 or it is the attachment of the movable mass 32 to the equipment part 10 via one provided first intermediate part, not shown. In the second case, the movable mass 32 is provided, for example, via the first intermediate part so that it can be reattached, so that the exciter 30 can be easily attached to the equipment part 10 and detached therefrom.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die unbewegliche Masse 31 - zusätzlich zur Anbindung der beweglichen Masse 32 - über das Schutzmittel 20 mit dem Ausstattungsteil 10 verbunden ist. Hierzu ist das Schutzmittel 20 entweder mittels einer kraftschlüssigen, formschlüssigen oder stoffschlüssigen Verbindung direkt mit dem Ausstattungsteil 10 verbunden vorgesehen oder aber es ist die Befestigung des Schutzmittels 20 an dem Ausstattungsteil 10 über ein nicht dargestelltes zweites Zwischenteil vorgesehen. Im zweiten Fall ist das Schutzmittel 20 über das zweite Zwischenteil beispielsweise wiederbefestigbar vorgesehen, so dass der Anreger 30 mitsamt dem Schutzmittel 20 leicht an dem Ausstattungsteil 10 angebracht und wieder davon gelöst werden kann. Die - direkte oder indirekte - Verbindung des Schutzmittels 20 zum Ausstattungsteil 10 ist in den Figuren 1 und 2 als erste Verbindungsstelle 21 bezeichnet. Eine zweite Verbindungsstelle 29 ist zwischen dem Schutzmittel 20 und dem Anreger 30 bzw. seiner unbeweglichen Masse 31 vorgesehen. Sofern nicht die für das ganze Ausstattungsteil 10 veranschlagten Kosten ungefähr denjenigen Kosten des Anregers 30 samt des Schutzmittels 20 entsprechen, können die erste und zweite Verbindungsstellen 21, 29 von unterschiedlicher Art sein, sobald sie die Wartung bzw. Instandsetzung des Anregers 30 erlauben. Lediglich beispielhaft sei erwähnt, dass die erste Verbindungsstelle 21 in diesem Sinne durch eine Klebung realisiert sein kann, während die zweite Verbindungsstelle 29 als ein Rastmechanismus vorgesehen sein kann. Bei der Notwendigkeit des Austausche des Anregers 30 ist es damit möglich, lediglich den Anreger 30 ohne das Schutzmittel 20 auszutauschen, weil das Schutzmittel 20 (durch Klebung!) fest mit dem Ausstattungsteil 10 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass das Schutzmittel 20 als ein Bügel 20 vorgesehen ist, der eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um die unbewegliche Masse 31 zu halten und um ihre Position, insbesondere gegenüber der (Ruhe-) Position der beweglichen Masse 32, während der gesamten Betriebsdauer bzw. Gebrauchsdauer des Ausstattungsteils 10 zu fixieren. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Toleranzanforderung in z-Richtung hinsichtlich der Anordnung der beiden Masseteile 31 , 32 relativ zueinander etwa bei ±0,1 mm liegt, während dem die Toleranz in z-Richtung bei der Herstellung und dem Betrieb des Ausstattungsteils 10 bei etwa ±0,5 mm, d.h. mehr als eine halbe Größenordnung darüber, liegt. Aufgrund dieses Unterschieds hinsichtlich der geforderten zur (im vorgegebenen Kostenrahmen) machbaren Toleranz, muss der Anreger 30 den Formänderungen des Ausstattungsteils 10 - insbesondere kleine Translations- bzw. Rotationsbewegungen, beispielsweise auch aufgrund von Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsschwankungen - folgen. Der Bügel 20 bzw. das Schutzmittel 20 ist erfindungsgemäß nun derart vorgesehen sein, dass diese Toleranzen bzw. Formänderungen kompensiert werden und trotzdem eine stabile und vor zu großen Auslenkungen geschützten Position der Masseteile 31, 32 des Anregers zueinander ermöglicht sowie eine schnelle und einfache Wartung bzw. den Austausch des Anregers erlaubt. Hierzu weist der Bügel 20 bzw. das Schutzmittel 20 mechanische Mittel, insbesondere in Form von zweiten Federmitteln 24 auf, mit denen das erste Masseteil 31 gehalten und damit auch die zweite Verbindungsstelle 29 realisiert wird. Hierbei sind die zweiten Federmittel 24 derart vorgesehen, dass sie eine gewisse Translationsbewegung bwz. Rotationsbewegung des Anregers 30 - beispielsweise herrührend von einem kleineren Stoß - erlauben, jedoch eine größere Auslenkung der Massen 31, 32 voneinander nicht erlauben.According to the invention, it is provided that the immovable mass 31 - in addition to the connection of the moveable mass 32 - is connected to the equipment part 10 via the protective means 20. For this purpose, the protective means 20 is provided either directly connected to the equipment part 10 by means of a non-positive, positive or material connection, or the protective means 20 is attached to the equipment part 10 via a second intermediate part, not shown. In the second case, the protective means 20 is provided such that it can be reattached via the second intermediate part, so that the exciter 30 together with the protective means 20 can easily be attached to the equipment part 10 and detached therefrom. The - direct or indirect - connection of the protective means 20 to the equipment part 10 is designated in Figures 1 and 2 as the first connection point 21. A second connection point 29 is provided between the protective means 20 and the exciter 30 or its immovable mass 31. Unless the estimated costs for the entire equipment part 10 correspond approximately to the costs of the exciter 30 including the protective agent 20, the first and second connection points 21, 29 can be of different types as soon as they permit the maintenance or repair of the exciter 30. By way of example only, it should be mentioned that the first connection point 21 can be realized in this sense by gluing, while the second connection point 29 can be provided as a latching mechanism. In the The need to replace the exciter 30 makes it possible to replace only the exciter 30 without the protective agent 20 because the protective agent 20 is firmly connected to the equipment part 10 (by adhesive!). According to the invention, it is provided in particular that the protective means 20 is provided as a bracket 20 which has sufficient rigidity to hold the immovable mass 31 and its position, in particular with respect to the (rest) position of the movable mass 32, during the to fix the entire operating time or service life of the equipment part 10. It should be taken into account here that the tolerance requirement in the z direction with regard to the arrangement of the two mass parts 31, 32 relative to one another is approximately ± 0.1 mm, during which the tolerance in the z direction during the manufacture and operation of the equipment part 10 about ± 0.5 mm, ie more than half an order of magnitude above. Because of this difference with regard to the tolerance that is feasible (within the specified budget), the exciter 30 must follow the shape changes of the equipment part 10 - in particular small translational or rotational movements, for example also due to temperature and / or moisture fluctuations. According to the invention, the bracket 20 or the protective means 20 can now be provided in such a way that these tolerances or changes in shape are compensated for and yet a stable position of the mass parts 31, 32 of the exciter, which is protected from excessive deflections, is made possible as well as quick and easy maintenance or allows the exciter to be exchanged. For this purpose, the bracket 20 or the protective means 20 has mechanical means, in particular in the form of second spring means 24, with which the first mass part 31 is held and thus the second connection point 29 is also realized. Here, the second spring means 24 are provided such that they or a certain translational movement. Allow rotational movement of the exciter 30 - for example resulting from a smaller impact - but do not allow a greater deflection of the masses 31, 32 from one another.
In Figur 3 ist zur Darstellung der Kennlinie 200 des zweiten Federmittels 24 ein Diagramm zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Wirkung des Schutzmittels 20 angegeben. Auf der Abszisse 210 ist hierbei das Ausmaß einer der oben genannten Translations- bzw. Rotationsbewegungen aufgetragen und auf der Ordinate 220 stellt die Rückstellkraft des Schutzmittels 20 gegen eine solche Bewegung dargestellt. Eine vorgegebene Maximalauslenkung 212 ist auf der Abszisse 210 angegeben oberhalb derer das Schutzmittel 20 keine Bewegung erlaubt, weil eine solche Bewegung durch eine große Rückstellkraft 222 des Schutzmittels 20 verhindert wird. Hingegen erlaubt das Schutzmittel 20 Bewegungen unterhalb der Maximalauslenkung 212, insbesondere solche, die mittels eines grau hinterlegten Bereichs 201 mit linearem Verlauf der Kennlinie 200 mit einer verhältnismäßig "weichen" Charakteristik des Schutzmittels 20 gekennzeichnet sind. Dieser Bereich 201 - etwa bis zur mit dem Bezugszeichen 211 bezeichneten "regulären" Auslenkung - entspricht dem Bereich der maximalen statischen Kraft 221 des Anregers 30 - d.h. des ersten Federmittels 33 - während seiner Gebrauchsdauer. Der steil ansteigende "harte" Teil der Charakteristik 200 des Schutzmittels 20 bei Auslenkungen zwischen der Regulärauslenkung 211 und der Maximalauslenkung 212 entspricht der Schutzfunktion des Schutzmittels 20.FIG. 3 shows a diagram for illustrating the characteristic 200 of the second spring means 24 to illustrate the effect of the protective means 20 according to the invention. The extent of one of the abovementioned translational or rotational movements is plotted on the abscissa 210 and the restoring force of the protective means 20 against such an axis is shown on the ordinate 220 Movement shown. A predetermined maximum deflection 212 is indicated on the abscissa 210 above which the protective means 20 does not allow any movement, because such a movement is prevented by a large restoring force 222 of the protective means 20. On the other hand, the protective means 20 allows movements below the maximum deflection 212, in particular those which are identified by means of a gray area 201 with a linear course of the characteristic curve 200 with a relatively "soft" characteristic of the protective means 20. This area 201 - approximately up to the "regular" deflection designated by reference numeral 211 - corresponds to the area of the maximum static force 221 of the exciter 30 - ie the first spring means 33 - during its service life. The steeply increasing "hard" part of the characteristic 200 of the protective means 20 in the case of deflections between the regular deflection 211 and the maximum deflection 212 corresponds to the protective function of the protective means 20.
Die in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsform des Schutzmittels 20 und die in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsform des Schutzmittels 20 unterscheiden sich dahingehend, dass bei der zweiten Ausführungsform die ersten Verbindungsstellen 21 zusätzlich über eine steife Verbindung 23 des Bügels 20 bzw. des Schutzmittels 20 verbunden sind, währenddem bei der ersten Ausführungsform der die Verbindung 22 (vgl. Figur 1 ) des Bügels 20 lediglich über das zweite Federmittel 24 angebunden ist. Die Realisierung der zweigeteilten Charakteristik erfolgt bei der zweiten Ausführungsform damit erfindungsgemäß beispielsweise dadurch, dass das zweite Federmittel 24 die dargestellte weiche Charakteristik aufweist und dass bei zu großen Auslenkungen in z-Richtung der erste Masseteil 31 des Anregers 30 an die Verbindung 23 stößt, was zu einer Begrenzung seiner Auslenkung führt. Auch die zweite Ausführungsform erfüllt die genannten Anforderungen an das Schutzmittel 20, jedoch können durch die steife Anbindung der ersten Verbindungsstellen 21 und damit letztlich von Stellen des Ausstattungsteils 10 die akustischen Eigenschaften verändert werden, in dem das Verhalten der unterschiedlichen (Biege-) Schwingungsmoden des Ausstattungsteils 10 und seine mechanischen Eigenschaften verändert wird.The first embodiment of the protection means 20 shown in FIG. 1 and the second embodiment of the protection means 20 shown in FIG. 2 differ in that in the second embodiment the first connection points 21 are additionally connected via a rigid connection 23 of the bracket 20 or the protection means 20 , whereas in the first embodiment the connection 22 (cf. FIG. 1) of the bracket 20 is only connected via the second spring means 24. The realization of the split characteristic in the second embodiment takes place according to the invention, for example, in that the second spring means 24 has the soft characteristic shown and that if the deflections in the z direction are too great, the first mass part 31 of the exciter 30 abuts the connection 23, which is too limits its deflection. The second embodiment also fulfills the above-mentioned requirements for the protective means 20, however, the rigid properties of the first connection points 21 and thus ultimately of parts of the equipment part 10 can change the acoustic properties by changing the behavior of the different (bending) vibration modes of the equipment part 10 and its mechanical properties is changed.
In Figur 4 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch ein Fahrzeug 1 mit mehreren Anbringungsmöglichkeiten für erfindungsgemäße Ausstattungsteile 10 dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist eine Karrosserie 41 und einen Fahrgastraumes 42 auf. Als Möglichkeiten eines erfindungsgemäßen Ausstattungsteils 10 seien hier erwähnt: eine seitliche Innenverkleidung 43, ein Dachhimmel 44, die Rückseitenverkleidung 45 eines Sitzes 55, eine Verkleidung 46 des Armaturenbretts 56, eine Kofferraumabdeckung 47 bzw. Heckabdeckung 47.FIG. 4 is a schematic illustration of a longitudinal section through a vehicle 1 with several attachment options for equipment parts according to the invention 10 shown. The vehicle 1 has a body 41 and a passenger compartment 42. The following are mentioned as possibilities of an equipment part 10 according to the invention: a side inner lining 43, a headlining 44, the rear side lining 45 of a seat 55, a lining 46 of the dashboard 56, a trunk cover 47 or rear cover 47.
In Figur 5 und 6 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils 10 bzw. eine Veranschaulichung des Montageprozesses des Ausstattungsteils 10 dargestellt. Außer dem Ausstattungsteil 10 ist weiterhin das Schutzmittel 20, der Anreger 30, das erste Masseteil 31 , das zweite Masseteil 32 und das ersten Federmittel 33 in zu den Figuren 1 und 2 ähnlicher Weise dargestellt. Das Ausstattungsteil 10 weist wiederum eine innere Schicht 13 und eine Oberfläche 11 auf, wobei die Oberfläche 11 zur Schallabstrahlung geeignet ist. Insbesondere in der inneren Schicht 13 bilden sich mechanische Schwingungen 12 aus. In Figur 5 und 6 ist wiederum jeweils ein Koordinatensystem 2 zur Definition der x-, y- und z-Achse dargestellt. Der Anreger 30 ist wiederum mittels seiner beweglichen Masse 32 an bzw. auf dem Ausstattungsteil 10 befestigt.5 and 6 show a third embodiment of the equipment part 10 according to the invention or an illustration of the assembly process of the equipment part 10. In addition to the equipment part 10, the protective means 20, the exciter 30, the first mass part 31, the second mass part 32 and the first spring means 33 are also shown in a manner similar to FIGS. 1 and 2. The equipment part 10 in turn has an inner layer 13 and a surface 11, the surface 11 being suitable for sound radiation. Mechanical vibrations 12 form in particular in the inner layer 13. 5 and 6 each show a coordinate system 2 for defining the x, y and z axes. The exciter 30 is in turn attached to or on the equipment part 10 by means of its movable mass 32.
In Figur 5 ist die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils 10 dargestellt. Dabei sind nun an der ersten Verbindungsstelle 21 dritte Federmittel 27 zwischen dem Schutzmittel 20 und dem Ausstattungsteil 10 vorgesehen. Die dritten Federmittel 27 sind bei der dritten Ausführungsform insbesondere mittels einer Befestigungsmasse, insbesondere einer Klebemasse bzw. einer Heißschmelzmasse, zumindest teilweise umgeben. Das Schutzmittel 20 umfasst bei der dritten Ausführungsform einen Befestigungsbügel 26 zwischen der ersten Verbindungsstelle 21 und der zweiten Verbindungsstelle 29, wobei der Befestigungsbügel auch als Halteklammer bezeichnet wird.FIG. 5 shows the third embodiment of the equipment part 10 according to the invention. Third spring means 27 are now provided between the protective means 20 and the equipment part 10 at the first connection point 21. In the third embodiment, the third spring means 27 are at least partially surrounded in particular by means of a fastening compound, in particular an adhesive compound or a hot-melt compound. In the third embodiment, the protective means 20 comprises a fastening bracket 26 between the first connection point 21 and the second connection point 29, the fastening bracket also being referred to as a holding clip.
In Figur 6 ist eine Veranschaulichung des Montageprozesses des Ausstattungsteils 10 dargestellt. Der Anreger 30 wird hierbei mittels einer Positioniereinrichtung 100 gegenüber dem Ausstattungsteil 10 positioniert. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass an der Positioniereinrichtung 100 eine oder mehrere Positionierstellen 101 vorgesehen sind, die mit dem Anreger 30 bzw. der gesamten Baueinheit aus Anreger 30 und Schutzmittel 20 zusammenwirken. Weiterhin weist die Positioniereinrichtung 100 auch einen oder mehrere Positionierpins 102 auf. Durch ein Zusammenwirken der Positioniereinrichtung 100 mit dem Ausstattungsteil 10 und dem Anreger 30 bzw. der gesamten Baueinheit aus Anreger 30 und Schutzmittel 20 über die Positionierpins 102 und die Positionierstellen 101 ist es erfindungsgemäß möglich, dass zum einen von der dem Ausstattungsteil 10 gegenüberliegenden Seite der Positioniereinrichtung 100 eine Kraft zum Fixieren auf die Positioniereinrichtung 100 ausgeübt wird und zum anderen trotzdem ein bestimmter erforderlicher Positionierabstand 104 zwischen dem ersten Masseteil 31 und dem zweiten Masseteil 32 des Anregers 30 eingehalten wird. Dies wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht, dass die Positionierpins 102 eine vorgegebene Länge aufweisen, so dass die Positionierstellen 101 in einem vorgegebene weiteren Positionierabstand 105 vom Ausstattungsteil 10 angeordnet sind. Hierbei entspricht der weitere Positionierabstand 105 im wesentlichen der Summer aus einerseits der Dicke des zweiten Masseteils 32 mit einer etwaigen Befestigungs- oder Klebeschicht auf dem Ausstattungsteil 10, weiterhin der Dicke des ersten Masseteils 31 im Bereich der betrachteten Positionierstelle 101 und schließlich dem Positionierabstand 104. Es ist wesentlich, dass es mittels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens möglich ist, zum einen die für einen sicheren und verlässlichen Montageprozess notwendige Kraft auf die Positioniereinrichtung 100 auszuüben, ohne dass es zu einer Kraftausübung auf das erste Federmittel 33 kommt.FIG. 6 shows an illustration of the assembly process of the equipment part 10. The exciter 30 is positioned relative to the equipment part 10 by means of a positioning device 100. This is done according to the invention in that one or more positioning points 101 are provided on the positioning device 100, which cooperate with the exciter 30 or the entire assembly of exciter 30 and protective means 20. Furthermore, the Positioning device 100 also one or more positioning pins 102. By interacting the positioning device 100 with the equipment part 10 and the exciter 30 or the entire structural unit comprising the exciter 30 and protective means 20 via the positioning pins 102 and the positioning points 101, it is possible according to the invention that on the one hand from the side of the positioning device opposite the equipment part 10 100 a force for fixing is exerted on the positioning device 100 and on the other hand a certain required positioning distance 104 is maintained between the first mass part 31 and the second mass part 32 of the exciter 30. This is achieved according to the invention in particular in that the positioning pins 102 have a predetermined length, so that the positioning points 101 are arranged at a predetermined further positioning distance 105 from the equipment part 10. Here, the further positioning distance 105 essentially corresponds to the buzzer, on the one hand, of the thickness of the second mass part 32 with any attachment or adhesive layer on the equipment part 10, furthermore the thickness of the first mass part 31 in the region of the positioning point 101 under consideration and finally the positioning distance 104. It it is essential that by means of the manufacturing method according to the invention it is possible, on the one hand, to exert the force required for a safe and reliable assembly process on the positioning device 100 without the first spring means 33 being exerted.
In Figur 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Positioniereinrichtung 100 in einer im zentralen Bereich der Figur dargestellten Draufsicht, in einer im linken Teil der Figur dargestellten Seitenansicht und in einer im rechten oberen Bereich der Figur dargestellten perspektivischen Ansicht abgebildet. Erkennbar sind in Figur 7 insbesondere zwei Positionierstellen 101 sowie der weitere Positionierabstand 105. FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the positioning device 100 in a plan view shown in the central area of the figure, in a side view shown in the left part of the figure and in a perspective view shown in the top right area of the figure. In particular, two positioning points 101 and the further positioning distance 105 can be seen in FIG.
zugszeichenliste 1 Fahrzeug 2 Koordinatensystem 10 Ausstattungsteil 11 Oberfläche 12 Schwingungen 13 innere Schicht 20 Schutzmittel 21 erste Verbindungsstelle 22 Verbindung 23 Verbindung 24 zweite Federmittel 25 Befestigungsmasse 26 Befestigungsbügel 27 dritte Federmittel 29 zweite Verbindungsstelle 30 Anreger 31 erstes Masseteil 32 zweites Masseteil 33 erstes Federmittel 41 Karrosserie 42 Fahrgastraum 43 seitliche Innenverkleidung 44 Dachhimmel 45 Rückseitenverkleidung 46 Verkleidung des Armaturenbretts 47 Kofferraumabdeckung 55 Sitz 56 Armaturenbrett 100 Positioniereinrichtung 101 Positionierstelle 104 Positionierabstand 105 weiterer Positionierabstand 200 Kennlinie des zweiten Federmittels 201 Bereich linearer Kennlinie 210 Abszisse 211 Regulärauslenkung 212 vorgegebene Maximalauslenkung 220 Ordinate 221 maximale statische Kraft des ersten Federmittels 222 große Rückstellkraft Zugszeichenliste 1 vehicle 2 coordinate system 10 equipment part 11 surface 12 vibrations 13 inner layer 20 protective means 21 first connection point 22 connection 23 connection 24 second spring means 25 fastening mass 26 fastening bracket 27 third spring means 29 second connection point 30 exciter 31 first mass part 32 second mass part 33 first spring means 41 body 42 Passenger compartment 43 interior side lining 44 headlining 45 rear panel lining 46 dashboard lining 47 trunk cover 55 seat 56 dashboard 100 positioning device 101 positioning point 104 positioning distance 105 further positioning distance 200 characteristic curve of the second spring means 201 range linear characteristic curve 210 abscissa 211 regular deflection 212 predetermined maximum deflection 220 ordinate 221 maximum force first spring means 222 large restoring force

Claims

Ansprüche Expectations
1. Ausstattungsteil (10) für ein Fahrzeug (1), insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem zur Anregung mechanischer Schwingungen (12), insbesondere Biegeschwingungen, vorgesehenen Anreger (30), wobei der Anreger (30) zur Erzeugung der Schwingungen (12) auslenkbar vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anreger (30) über ein Schutzmittel (20) mit dem Ausstattungsteil (10) verbunden vorgesehen ist, wobei das Schutzmittel (20) eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers (30) hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert.1. Equipment part (10) for a vehicle (1), in particular a motor vehicle, with at least one exciter (30) provided to excite mechanical vibrations (12), in particular bending vibrations, the exciter (30) for generating the vibrations (12) Deflectable is provided, characterized in that the exciter (30) is provided connected to the equipment part (10) via a protective means (20), the protective means (20) largely preventing a deflection going beyond a predetermined maximum deflection of the exciter (30).
2. Ausstattungsteil (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (20) eine Auslenkung des Anregers (30) unterhalb der Maximalauslenkung zulässt.2. Equipment part (10) according to claim 1, characterized in that the protective means (20) allows a deflection of the exciter (30) below the maximum deflection.
3. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstattungsteil (10) im wesentlichen flächenhaft ausgebildet ist.3. equipment part (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the equipment part (10) is substantially flat.
4. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstattungsteil (10) eine zur Schallabstrahlung geeignete Oberfläche (11 ) aufweist.4. Equipment part (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the equipment part (10) has a surface (11) suitable for sound radiation.
5. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anreger (30) ein erstes Masseteil (31) und ein zweites Masseteil (32) aufweist, wobei die Auslenkung des Anregers (30) einer Auslenkung des zweiten Masseteils (32) relativ zum ersten Masseteil (31) entspricht.5. equipment part (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the exciter (30) has a first mass part (31) and a second mass part (32), wherein the deflection of the exciter (30) a deflection of the second mass part ( 32) corresponds to the first mass part (31).
6. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Masseteil (31) und das zweite Masseteil (32) mittels eines ersten Federmittels (33) verbunden vorgesehen sind. 6. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first mass part (31) and the second mass part (32) are provided connected by means of a first spring means (33).
7. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung elektrodynamisch oder piezoelektrisch bewirkt vorgesehen ist.7. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection is provided electrodynamically or piezoelectrically.
8. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (20) als ein am Ausstattungsteil (10) und am Anreger (30) befestigter Bügel (22, 23) vorgesehen ist.8. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective means (20) is provided as a bracket (22, 23) attached to the equipment part (10) and to the exciter (30).
9. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (20) ein zweites Federmittel (24) umfasst.9. equipment part (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the protective means (20) comprises a second spring means (24).
10. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (20) am ersten Masseteil (31 ) des Anregers (30) befestigt vorgesehen ist.10. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective means (20) on the first mass part (31) of the exciter (30) is provided attached.
11. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Masseteil (32) des Anregers (30) am Ausstattungsteil (10) befestigt vorgesehen ist.11. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second mass part (32) of the exciter (30) is provided attached to the equipment part (10).
12. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Verbindungsstelle (21) zwischen dem Schutzmittel (20) und dem Ausstattungsteil (10) dritte Federmittel (27) angeordnet sind.12. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at a first connection point (21) between the protective means (20) and the equipment part (10) third spring means (27) are arranged.
13. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Federmittel (27) zumindest teilweise von einer Befestigungsmasse (25) umgeben sind.13. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the third spring means (27) are at least partially surrounded by a fastening compound (25).
14. Ausstattungsteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (20) als ein am Ausstattungsteil (10) und am Anreger (30) befestigter Befestigungsbügel (26) vorgesehen ist. 14. Equipment part (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective means (20) is provided as a fastening bracket (26) fastened to the equipment part (10) and to the exciter (30).
15. Verwendung eines Ausstattungsteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Lautsprecher für ein Fahrzeug (1).15. Use of a piece of equipment according to one of the preceding claims as a loudspeaker for a vehicle (1).
16. Verfahren zur Herstellung eines Ausstattungsteils (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anreger (30) zur Erzeugung von Schwingungen (12) auslenkbar ist, dass der Anreger (30) über ein Schutzmittel (20) mit dem Ausstattungsteil (10) verbunden ist, wobei das Schutzmittel (20) eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers (30) hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert, • wobei das Schutzmittel (20) an dem Ausstattungsteil (10) zunächst mittels eines dritten Federmittels (27) befestigt wird, wobei anschließend das dritte Federmittel (27) zumindest teilweise mittels einer Befestigungsmasse (25) umgeben wird.16. A method for producing an equipment part (10), in particular according to one of claims 1 to 14, characterized in that an exciter (30) for generating vibrations (12) can be deflected, that the exciter (30) via a protective means (20 ) is connected to the equipment part (10), the protection means (20) largely preventing a deflection going beyond a predetermined maximum deflection of the exciter (30), • the protection means (20) on the equipment part (10) initially by means of a third spring means ( 27) is fastened, with the third spring means (27) then being at least partially surrounded by a fastening compound (25).
17. Verfahren zur Herstellung eines Ausstattungsteils (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anreger (30) zur Erzeugung von Schwingungen (12) auslenkbar ist, dass der Anreger (30) über ein Schutzmittel (20) mit dem Ausstattungsteil (10) verbunden ist, wobei das Schutzmittel (20) eine über eine vorgegebene Maximalauslenkung des Anregers (30) hinausgehende Auslenkung weitestgehend verhindert, wobei der Anreger (30) mittels einer Positioniereinrichtung (100) zunächst gegenüber dem Ausstattungsteil (10) positioniert und anschließend das Schutzmittel (20) mit dem Ausstattungsteil (10) verbunden wird.17. A method for producing an equipment part (10), in particular according to one of claims 1 to 14, characterized in that an exciter (30) for generating vibrations (12) can be deflected, that the exciter (30) via a protective means (20 ) is connected to the equipment part (10), the protective means (20) largely preventing a deflection going beyond a predetermined maximum deflection of the exciter (30), the exciter (30) initially being positioned relative to the equipment part (10) by means of a positioning device (100) positioned and then the protective agent (20) is connected to the equipment part (10).
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Positionierung des Anregers (30) gegenüber dem Ausstattungsteil (10) ein Positionierabstand (104) zwischen dem Anreger (30) und dem Ausstattungsteil (10) eingehalten wird. 18. The method according to claim 17, characterized in that a positioning distance (104) between the exciter (30) and the equipment part (10) is maintained during the positioning of the exciter (30) relative to the equipment part (10).
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