Title:
Schallerzeugungsvorrichtung an einem Fahrzeug zur Reduzierung oder Erzeugung von Motorsound sowie Abgasanlage
Kind Code:
A1


Abstract:

Es wird eine Schallerzeugungsvorrichtung (14) an einem Fahrzeug zur Reduzierung oder Erzeugung von Motorsound, insbesondere für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs beschrieben. Die Schallerzeugungsvorrichtung (14) hat ein Gehäuse (21), in dem ein Lautsprecher (30) derart verschraubt ist, dass er einen Innenraum des Gehäuses (21) in zwei gasdicht getrennte Teilräume (32, 34) teilt. Durch die Verwendung von geschweißten Gewindebolzen ist Gasdichtheit an der Verschraubung sichergestellt. Zur gasdichten Abdichtung des Lautsprechers (30) gegenüber dem Gehäuse (21) ist ein Dichtrand und zur Positionierung des Lautsprechers (30) im Innenraum des Gehäuses (21) ein Anlagerand vorgesehen. Der Anlagerand und der Dichtrand sind in Richtung einer Lautsprechermittelachse (36) voneinander beabstandet. Darüber hinaus wird eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Schallerzeugungsvorrichtung (14) beschrieben.




Inventors:
Steinkilberg, Hannes (86163, Augsburg, DE)
Klement, Jürgen (86663, Asbach-Bäumenheim, DE)
Application Number:
DE102016107069A
Publication Date:
10/19/2017
Filing Date:
04/15/2016
Assignee:
Faurecia Emissions Control Technologies, Germany GmbH, 86154 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102013217849A1N/A2015-03-12
DE102012201725A1N/A2013-08-08
DE102009049280A1N/A2011-04-14
DE102006010558A1N/A2007-09-13



Foreign References:
60059571999-12-21
Attorney, Agent or Firm:
Prinz & Partner mbB Patentanwälte Rechtsanwälte, 80335, München, DE
Claims:
1. Schallerzeugungsvorrichtung (14) an einem Fahrzeug zur Reduzierung oder Erzeugung von Motorsound, insbesondere für eine Abgasanlage (10) einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuse (21), in dem ein Lautsprecher (30) derart verschraubt ist, dass er einen Innenraum des Gehäuses (21) in zwei gasdicht voneinander getrennte Teilräume (32, 34) teilt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtrand (54) zur gasdichten Abdichtung des Lautsprechers (30) gegenüber dem Gehäuse (21) und ein Anlagerand (52) zur axialen Positionierung des Lautsprechers (30) im Innenraum des Gehäuses (21) vorgesehen sind und der Anlagerand (52) und der Dichtrand (54) axial voneinander beabstandet sind.

2. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (30) an einem Gehäusemittelteil (24) befestigt ist und der größte Innendurchmesser eines lautsprecherrückseitigen Teilraums um wenigstens 25% größer als der Außendurchmesser des Lautsprechers ist.

3. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusemittelteil (24) einen ringförmigen Flanschabschnitt (45) umfasst, an dem der Anlagerand (52) und die Dichtung (56) sowie die Gewindebolzen (38) angeordnet sind, im Inneren des ringförmigen Flanschabschnitts (45) eine Öffnung (46) zum Durchlassen des vom Lautsprecher (30) generierten Schalls vorgesehen ist und, vorzugsweise, das Gehäusemittelteil (24) am Außenumfang des ringförmigen Abschnitts zumindest abschnittsweise trichter- oder kegelstumpfförmig gestaltet ist.

4. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (45) im Bereich der Öffnung (46) einen axial abgewinkelten Öffnungsrand (48) hat.

5. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusemittelteil (24) auf einer Seite mit einem Gehäuseoberteil (22) und auf einer entgegengesetzten Seite mit einem Gehäuseunterteil (26) verbunden ist.

6. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (26) einen seitlichen Schallauslass (28) hat, mit dem es an eine abgasführende Leitung (20) angeschlossen ist.

7. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusemittelteil (24) in das Innere des Gehäuses (21) ragt und einen Teil einer Trennwand zwischen den Teilräumen (32, 34) bildet.

8. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang des Gehäusemittelteils vom Außendurchmesser zum Durchmesser der Anlagefläche über einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (44) des Gehäusemittelteils erfolgt.

9. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (30) über den Anlagerand (52) am Gehäuse (21) anliegt, vorzugsweise direkt anliegt.

10. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtrand (54) und dem Gehäuse (21) eine Dichtung (56) angeordnet ist und der Abstand zwischen dem Dichtrand (54) und dem Anlagerand (52) den Abstand zwischen dem Dichtrand (54) und dem Gehäuse (21) bestimmt, wobei der Abstand zwischen dem Dichtrand (54) und dem Anlagerand (52) so gewählt ist, dass die Dichtung (56) definiert komprimiert ist.

11. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagerand (52) und der Dichtrand (54) an einem Abschnitt eines Lautsprecherkorbs (43) oder eines Gehäuseteils ausgebildet sind, vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.

12. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (30) mittels am Gehäuse (21) oder am Lautsprecher (30) verschweißter Gewindebolzen (38) am Gehäuse (21) verschraubt ist und die Gewindebolzen (38) jeweils ein am Lautsprecher (30) bzw. am Gehäuse (21) angeordnetes Loch (42) durchgreifen und darin vorzugsweise durch selbsthemmende Muttern (40) festgelegt sind, insbesondere wobei die Gewindebolzen gasdicht am Gehäuse (21) oder am Lautsprecher (30) verschweißt sind.

13. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (42) radial zwischen dem Dichtrand (54) und dem Anlagerand (52) angeordnet sind und/oder dass die Gewindebolzen (38) radial in einem Bereich angeordnet sind, an dem das Gehäuse (21) axial vom Lautsprecher (30) beabstandet ist.

14. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagerand (52) und/oder der Dichtrand (54) im Wesentlichen umfangsmäßig geschlossene Geometrien und vorzugsweise ringförmig sind und/oder dass der Dichtrand (54) in Richtung der Lautsprechermittelachse (36) betrachtet radial innerhalb des Anlagerands (52) liegt.

15. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagerand (52) nicht umlaufend ist, sondern nur im Bereich um die Gewindebolzen herum, insbesondere in einem bogenförmigen Abschnitt um die Gewindebolzen herum am Gehäuse (21) anliegt.

16. Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (56) und der Anlagerand (52) an einer gemeinsamen, ebenen Gegenfläche anliegen.

17. Schallerzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagerand (52) in Richtung der Längsachse (36) in einer die Schallaustrittsöffnung schneidenden Radialebene liegt.

18. Abgasanlage (10) einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Schallerzeugungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die an eine abgasführende Leitung (20) angeschlossen ist.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schallerzeugungsvorrichtung an einem Fahrzeug zur Reduzierung oder Erzeugung von Motorsound. Insbesondere wird die Schallerzeugungsvorrichtung an oder in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Schallerzeugungsvorrichtung nach der Erfindung umfasst ein Gehäuse, in dem ein Lautsprecher derart verschraubt ist, dass er einen Innenraum des Gehäuses in zwei gasdicht voneinander getrennten Teilräume teilt.

Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Schallerzeugungsvorrichtung der eingangs genannten Art.

Schallerzeugungsvorrichtungen für Abgasanlagen werden im Stand der Technik genutzt, um die Schallemissionen einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine zu reduzieren oder einen gewünschten Motorklang künstlich zu erzeugen. Dabei wirkt der durch die Schallerzeugungsvorrichtung generierte Schall bezüglich des durch den Abgasstrom generierten Schalls bei der Schallreduzierung als Gegenschall. Die Schallerzeugungsvorrichtung generiert dafür Schall auf einer oder mehreren Frequenzen. Dieser Schall ist gegenüber dem durch den Abgasstrom generierten Schall derart phasenverschoben, dass er die nicht gewünschten Schallemissionen dämpft oder zumindest bei bestimmten Frequenzen auslöscht.

Eine Schallerzeugungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2012 201 725 A1 bekannt. Hier geht es darum, einen aktiven Schalldämpfer für eine Abgasanlage vergleichsweise preiswert herzustellen.

In der Regel umfasst eine Schallerzeugungsvorrichtung einen Lautsprecher, der den Innenraum des Gehäuses in zwei Teilräume teilt. Ein erster Teilraum befindet sich dabei auf derjenigen Seite des Lautsprechers, zu der sich der von der Schallerzeugungsvorrichtung generierte Schall ausbreiten soll. Ein zweiter Teilraum ist üblicherweise auf der entgegengesetzten Seite des Lautsprechers angeordnet. In diesem zweiten Teilraum ist auch der Anregungsmechanismus für die Lautsprechermembran, der in der Regel die zugehörigen elektrischen Anschlusskontakte umfasst, positioniert. Die beiden Teilräume werden also unter anderem durch die Lautsprechermembran getrennt.

Nachdem der erste Teilraum mit den abgasführenden Leitungen der Abgasanlage verbunden ist, dient die gasdichte Abdichtung der beiden Teilräume einem Abdichten des zweiten Teilraums und somit der Anschlusskontakte und der Elektrik des Lautsprechers gegenüber dem Abgasstrom. Dies ist notwendig, um die elektrischen Kontakte und Leitungen auf der Rückseite des Lautsprechers vor Korrosion durch die chemisch aggressiven Abgase zu schützen.

Diese Abdichtung muss über die gesamte Lebensdauer der Schallerzeugungsvorrichtung und somit der Abgasanlage gewährleistet sein. Der Befestigung und der Abdichtung des Lautsprechers im Gehäuse kommt somit eine sehr hohe Bedeutung zu.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Schallerzeugungsvorrichtung für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zu schaffen, bei der die Abdichtung des Lautsprechers gegenüber dem Gehäuse verbessert ist. Insbesondere soll eine besonders langlebige Abdichtung geschaffen werden. Gleichzeitig soll eine Schallerzeugungsvorrichtung geschaffen werden, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Darüber hinaus muss eine ausreichende Steifigkeit und eine geringe Bauhöhe gewährleistet sein.

Die Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Schallerzeugungsvorrichtung gelöst, bei der ein Dichtrand zur gasdichten Abdichtung des Lautsprechers gegenüber dem Gehäuse und ein Anlagerand zur axialen Positionierung des Lautsprechers im Innenraum des Gehäuses, d. h. in Richtung einer Lautsprechermittelachse, vorgesehen sind und der Anlagerand und der Dichtrand axial und auch radial voneinander beabstandet sind. Der Dichtrand und der Anlagerand können dabei entweder am Lautsprecher, insbesondere an einem Lautsprecherkorb, oder am Gehäuse vorhanden sein. Der Anlagerand und der Dichtrand sind dabei z. B. als Anlage- oder Dichtflächen oder als Anlage- oder Dichtkanten ausgebildet. Dabei springt insbesondere der Anlagerand gegenüber dem Dichtrand vor. Durch die konstruktive Trennung von Anlagerand und Dichtrand kann eine langlebige Abdichtung des Lautsprechers im Gehäuse und damit eine hohe Lebensdauer der Schallerzeugungsvorrichtung gewährleistet werden, weildie Dichtung keine tragende Funktion übernimmt.

Die Erfindung schafft auch eine Schallerzeugungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Lautsprecher an einem Gehäusemittelteil befestigt ist und der größte Innendurchmesser eines lautsprecherrückseitigen Teilraums um wenigstens 25% größer als der Außendurchmesser des Lautsprechers ist. Dies stellt sicher, dass die Schallerzeugungsvorrichtung in Längsrichtung sehr flach baut, da insbesondere die Längsrichtung kritisch bezüglich Einbauraum ist.

Die erfindungsgemäße Schallerzeugungsvorrichtung kann an der Abgasanlage angebracht sein, und optional kann der Schall über eine Rohrleitung in die Abgasleitung eingebracht werden, oder die Schallerzeugungseinrichtung kann separat von der Abgasanlage am Fahrzeug montiert werden und den Schall nicht über die Abgasanlage an die Umgebung abgeben. Vorzugsweise ist der Lautsprecher an einem Gehäusemittelteil befestigt.

Gemäß einer Variante umfasst das Gehäusemittelteil einen ringförmigen Flanschabschnitt, an dem der Anlagerand und die Dichtung sowie die Gewindebolzen angeordnet sind. Im Inneren des ringförmigen Flanschabschnitts ist eine Öffnung zum Durchlassen des vom Lautsprecher generierten Schalls vorgesehen. Vorzugsweise ist das Gehäusemittelteil am Außenumfang des ringförmigen Abschnitts zumindest abschnittsweise trichter- oder kegelstumpfförmig gestaltet. Es entsteht so eine Schallerzeugungsvorrichtung mit einfachem Aufbau und einer hohen Lebensdauer.

Vorteilhafterweise hat der Flanschabschnitt im Bereich der Öffnung einen axial abgewinkelten Öffnungsrand. Dadurch wird der Flanschabschnitt und somit das gesamte Gehäuse versteift. Ebenfalls ist eine Versteifung des Gehäuses durch Rippen oder eine Verdickung in der Wandstärke möglich.

Nach einer Ausgestaltung ist das Gehäusemittelteil auf einer Seite mit einem Gehäuseoberteil und auf einer entgegengesetzten Seite mit einem Gehäuseunterteil verbunden. Dieser dreiteilige Gehäuseaufbau bedingt eine einfache Montierbarkeit der Schallerzeugungsvorrichtung.

In einer Variante hat das Gehäuseunterteil einen seitlichen Schallauslass, mit dem es an eine abgasführende Leitung angeschlossen ist. Über diesen Schallauslass ist die Schallerzeugungsvorrichtung mit den abgasführenden Leitungen der Abgasanlage verbunden. Somit kann der von der Schallerzeugungsvorrichtung generierte Schall mit dem durch den Abgasstrom generierten Schall überlagert werden.

Gemäß einer Ausführungsform ragt das Gehäusemittelteil in das Innere des Gehäuses und bildet einen Teil einer Trennwand zwischen den Teilräumen. Das Gehäusemittelteil kann dabei als Blechformteil gestaltet sein.

Bevorzugt liegen die Dichtung und der Anlagerand an einer gemeinsamen, ebenen Gegenfläche an. Die ebene Gegenfläche kann entweder am Gehäuse, insbesondere am Gehäusemittelteil, oder am Lautsprecher, insbesondere am Lautsprecherkorb ausgeführt sein. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau der Schallerzeugungsvorrichtung.

Um noch in Längsrichtung kompakter zu bauen und gleichzeitig einen großes Volumen für den lautsprecherrückseitigen Teilraum realisieren zu können, erfolgt der Übergang des Gehäusemittelteils vom Außendurchmesser zum Durchmesser der Anlagefläche über einen kegelstumpfförmigen Abschnitt des Gehäusemittelteils. Damit liegt der Lautsprecher teilweise in der durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt erzeugten Vertiefung und näher zum Schallauslass.

Gemäß einer Ausführungsform liegt der Lautsprecher über den Anlagerand am Gehäuse an. Vorzugsweise liegt er direkt am Gehäuse an. Damit ist eine genaue und einfache Positionierung des Lautsprechers am Gehäuse gewährleistet. Bei einer direkten Anlage am Gehäuse entfallen jegliche Zwischenteile.

Zusätzlich kann zwischen dem Dichtrand und dem Gehäuse eine Dichtung angeordnet sein und der Abstand zwischen dem Dichtrand und dem Anlagerand den Abstand zwischen dem Dichtrand und dem Gehäuse bestimmen, wobei der Abstand zwischen dem Dichtrand und dem Anlagerand so gewählt ist, dass die Dichtung definiert komprimiert ist. Die definierte Komprimierung der Dichtung wird über die gesamte Lebensdauer aufrecht erhalten. Zudem kann die Komprimierung der Dichtung nicht durch ein festeres oder weniger festes Anziehen der Verschraubung des Lautsprechers im Gehäuse beeinflusst werden. Damit ist die Komprimierung der Dichtung stets gleich. Dies gewährleistet eine hohe Lebensdauer der Dichtung sowie eine stets optimale Dichtwirkung. Darüber hinaus beeinflusst ein eventuelles Schrumpfen der Dichtung oder eine Veränderung der Elastizität des Dichtungsmaterials die Verschraubung des Lautsprechers mit dem Gehäuse nicht.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Anlagerand und der Dichtrand an einem Lautsprecherkorb oder einem Gehäuseteil ausgebildet sind, vorzugsweise einstückig ausgebildet sind. Der Lautsprecherkorb und das Gehäuseteil können zum Beispiel als Blechformteile gestaltet sein. Das Ausbilden des Dichtrands und des Anlagerands kann somit im Rahmen bestehender Arbeitsschritte erfolgen. Der Anlagerand ist z. B. das axiale Ende eines zylindrischen Abschnitts des Lautsprecherkorbs oder Gehäuseteils und der Dichtrand ein sich daran anschließender radialer Absatz.

Bevorzugt ist der Lautsprecher mittels am Gehäuse oder am Lautsprecher verschweißter Gewindebolzen am Gehäuse verschraubt, und die Gewindebolzen durchgreifen jeweils ein am Lautsprecher bzw. am Gehäuse angeordnetes Loch und sind darin vorzugsweise durch selbsthemmende Muttern festgelegt. Im Gegensatz zu einer Verschraubung mit zwei Durchgangslöchern, durch die Schrauben gesteckt werden, ist der Gewindebolzen auf einer Seite mit dem Gehäuse bzw. dem Lautsprecher verschweißt. Diese Verschweißung ist gasdicht. Die selbsthemmenden Muttern lösen sich auch bei auftretenden Vibrationen, die beim Betrieb einer Abgasanlage in einem Fahrzeug üblich sind, nicht. Vorzugsweise werden aufgrund der thermischen Umgebungsbedingungen selbsthemmende Muttern ohne Plastikring verwendet. Vorzugsweise sind die Gewindebolzen am Gehäuse verschweißt und durchgreifen Löcher, die am Lautsprecherkorb vorgesehen sind.

In einer bevorzugten Variante sind die Löcher radial zwischen dem Dichtrand und dem Anlagerand angeordnet und/oder die Gewindebolzen radial in einem Bereich angeordnet, an dem das Gehäuse axial vom Lautsprecher beabstandet ist. Es ergibt sich so ein einfacher Aufbau der Schallerzeugungsvorrichtung, der nur einen geringen Bauraum beansprucht und einfach montierbar ist.

Vorzugsweise sind zwischen vier und zwölf Gewindebolzen vorgesehen, die zugehörige Löcher durchgreifen. Weiter vorzugsweise werden fünf bis zehn Gewindebolzen genutzt. Insbesondere sind acht Gewindebolzen und zugehörige Löcher vorgesehen.

Die Muttern werden bevorzugt mit einem Drehmoment von 2,5 Nm angezogen.

Der Anlagerand und/oder der Dichtrand können im Wesentlichen umfangsmäßig geschlossene Geometrien und vorzugsweise ringförmig sein. Unter geschlossene Geometrien fallen dabei insbesondere viereckige, vieleckige, elliptische und kreisförmige Geometrien.

Alternativ verläuft der Anlagerand nicht umlaufend, sondern nur im Bereich um die Gewindebolzen herum, insbesondere in einem bodenförmigen Abschnitt um die Gewindebolzen herum, wo er am Gehäuse anliegt. Wenn der Anlagerand in Richtung der Längsachse in einer die Schallaustrittsöffnung schneidenden Radialebene liegt, ist der Lautsprecher sehr tief im Gehäuse und nahe des Schallauslasses sodass der rückseitige Teilraum gegenüber dem vorderseitigen vergrößert wird.

Der Dichtrand kann in Richtung der Lautsprechermittelachse betrachtet radial innerhalb des Anlagerands liegen. Alternativ kann der Dichtrand in Richtung der Lautsprechermittelachse betrachtet auch außerhalb des Anlagerands liegen. Es ergibt sich so eine kompakte Bauweise, die kostengünstig herstellbar ist.

Alternativ kann der Anlagerand mehrere Anlageabschnitte umfassen. In dieser Alternative liegt der Anlagerand an mehreren diskreten, voneinander beabstandeten Stellen am Gehäuse bzw. am Lautsprecher an. Beispielsweise kann der Anlagerand durch mehrere Anlagefüße gebildet sein. Es ergibt sich so eine sehr leichte Gestaltung des Anlagerands.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Abgasanlage zu schaffen, die über eine Schallerzeugungsvorrichtung mit einer verbesserten Lebensdauer verfügt.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Schallerzeugungsvorrichtung gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 schematisch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Schallerzeugungsvorrichtung,

2 eine erfindungsgemäße Schallerzeugungsvorrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,

3 eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Schallerzeugungsvorrichtung aus 2,

4 eine Schnittansicht eines Gehäusemittelteils der erfindungsgemäßen Schallerzeugungsvorrichtung aus 3 und

5 und 6 Details der erfindungsgemäßen Schallerzeugungsvorrichtung aus 2.

In 1 ist schematisch eine Abgasanlage 10 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs gezeigt. Die Abgasanlage 10 umfasst ein brennkraftmaschinenseitiges Abgasrohr 12, das von der Brennkraftmaschine kommende Abgase führt.

Darüber hinaus umfasst die Abgasanlage 10 eine Schallerzeugungsvorrichtung 14. In der Schallerzeugungsvorrichtung 14 wird Schall erzeugt, der über eine Schallleitung 16 und eine Mündung 18 mit dem im brennkraftmaschinenseitigen Abgasrohr 12 geführten Abgas zusammengeführt wird. Die Schallleitung 16 und das Abgasrohr 12 sind über die Mündung 18 mit einer abgasführenden Leitung 20 verbunden, die in der dargestellten Ausführungsform z. B. als Abgasendrohr ausgeführt ist.

In 2 ist die Schallerzeugungsvorrichtung 14 dargestellt. Die Schallerzeugungsvorrichtung 14 umfasst ein Gehäuse 21, das ein topfförmiges Gehäuseoberteil 22, ein Gehäusemittelteil 24 und ein Gehäuseunterteil 26 umfasst.

Die einzelnen Gehäuseteile 22, 24, 26 sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Blech hergestellt und miteinander z. B. durch Schweißen, Löten, Kleben, Falzen, Schrauben und/oder andere geeignete Methoden verbunden.

Am topfförmigen Gehäuseunterteil 26 ist ein Schallauslass ovaler ausgeformt, der über die Schallleitung 16 mit der abgasführenden Leitung 20 verbunden ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist am Gehäusemittelteil 24 ein Lautsprecher 30 derart verschraubt, dass er das Gehäuse 21 in zwei Teilräume 32, 34, einen lautsprecherrückseitigen und einen lausprechervorderseitigen Teilraum 34 bzw. 32) unterteilt. Diese Teilräume 32, 34 liegen entlang einer Lautsprechermittelachse 36 auf entgegengesetzten Seiten des Lautsprechers 30.

Der Teilraum 32 mündet in den Schallauslass 28, wohingegen im Teilraum 34 die elektrischen Anschlusskontakte sowie der Anregungsmechanismus des Lautsprechers 30 angeordnet sind.

Der Teilraum 34 ist vom Teilraum 32 durch den Lautsprecher 30 und teilweise durch das Gehäusemittelteil 24 gasdicht getrennt.

In 3 ist die Schallerzeugungsvorrichtung 14 in einer Explosionsdarstellung zu sehen. Es ist erkennbar, dass der Lautsprecher 30 über Gewindebolzen 38 und Muttern 40 im trichterförmigen Gehäusemittelteil 24 befestigt ist. In der dargestellten Ausführungsform sind sechs von insgesamt acht Gewindebolzen 38 zu sehen. Gleiches gilt für die Muttern 40.

Zur Befestigung des Lautsprechers 30 werden die Gewindebolzen 38 durch Löcher 42 im Lautsprecher 30 gesteckt und mit den Muttern 40 fixiert. Die Muttern 40 sind dabei vorzugsweise als selbsthemmende Muttern ausgeführt, die vorzugsweise keine Kunststoffteile enthalten. Ebenfalls sind die elektrischen Anschlusskontakte des Lautsprechers 30 in 3 zu sehen.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Löcher 42 an einem trichterförmigen, seitlich z. T. offenen Lautsprecherkorb 43 angeordnet. Insbesondere sind die Löcher 42 an einem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt des Lautsprecherkorbs 43 angeordnet.

In 4 ist das Gehäusemittelteil 24 im Schnitt zu sehen. Der äußere Rand des Gehäusemittelteils 24 ist durch einen zylinderförmigen Abschnitt gebildet. Daran schließt sich ein kegelstumpf- oder trichterförmiger Abschnitt 44 an. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 ragt deutlich in das Gehäuseunterteil hinein. Die kegelstumpfförmige Ausführung versteift das Gehäusemittelteil. Der Abschnitt 44 geht in einen ringförmigen Flanschabschnitt 45 über, der in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Lautsprechermittelachse 36 liegt.

Der Lautsprecher 30 ragt in die durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 gebildete Vertiefung, so dass der Teilraum 34 vergrößert und der axiale Bauraum verringert werden kann. Die flache Bauweise wird ferner dadurch erreicht, dass der größte Innendurchmesser D des lautsprecherrückseitigen Teilraums 34, hier im Bereich des Gehäusemittelteils 24 um wenigstens 25% größer als der Außendurchmesser d des Lautsprechers, der üblicherweise im bereich des Außenrandes (hier Anlagerandes) des Lautsprecherkorbes ist. Ferner liegt der Anlagerand 52 in Richtung der Längsachse 36 in einer die Schallauslassöffnung 28 schneidenden Radialebene der Längsachse 36.

Der ringförmige Flanschabschnitt 45 umschließt eine Öffnung 46 mit einem abgewinkelten Öffnungsrand 48. Die Abwinklung verleiht dem Gehäusemittelteil 24 und damit dem gesamten Gehäuse 21 zusätzliche Steifigkeit.

Auf dem ringförmigen Flanschabschnitt 45 sind die Gewindebolzen 38 angeordnet und mit dem ringförmigen Flanschabschnitt 45 verschweißt. Die Dichtigkeit des ringförmigen Flanschabschnitts 45 wird durch die Gewindebolzen 38 nicht beeinträchtigt. Die Gewindebolzen 38 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Lautsprechermittelachse 36.

Aus der Zusammenschau der 4 mit der 3 ist zudem zu erkennen, dass die Öffnung 46 so angeordnet ist, dass der vom Lautsprecher 30 erzeugte Schall durch diese Öffnung 46 hindurchtreten kann und vom Gehäuseunterteil 26 in Richtung des Schallauslasses 28 geleitet wird.

In der 5 ist ein Abschnitt des ringförmigen Flanschabschnitts 45 im Schnitt zu sehen. Zusätzlich sind die Verschraubung des Lautsprechers 30 mit dem Gehäuse 21 und die Abdichtung des Lautsprechers 30 gegenüber dem Gehäuse 21 im Detail erkennbar.

Wie in 3 sind die Löcher 42, durch die die Gewindebolzen 38 hindurchgreifen, am Lautsprecherkorb 43 angeordnet. Die Gewindebolzen 38 sind in den Löchern 42 mit Muttern 40 gesichert.

Darüber hinaus sind am Lautsprecherkorb 43 ein Anlagerand 52 und ein Dichtrand 54 vorgesehen. Der Anlagerand 52 ist vom Dichtrand 54 axial, d. h. in Richtung der Lautsprechermittelachse 36, beabstandet, wobei der Anlagerand 52 und der Dichtrand 54 vorzugsweise in parallelen Ebenen liegen.

Der Anlagerand 52 liegt direkt, d. h. ohne Zwischenelemente, am Gehäusemittelteil 24, also am Gehäuse 21 an. Über den Anlagerand 52 ist der Lautsprecher 30 im Gehäuse 21 positioniert.

Da der Anlagerand 52 direkt am Gehäusemittelteil 24 oder genauer gesagt am ringförmigen Flanschabschnitt 45 des Gehäusemittelteils 24 geschlossen umlaufend anliegt, entspricht der Abstand zwischen dem Anlagerand 52 und dem Dichtrand 54 dem Abstand des Dichtrands 54 vom Gehäusemittelteil 24 oder genauer gesagt vom ringförmigen Flanschabschnitt 45 des Gehäusemittelteils 24.

Eine geschlossen ringförmige Dichtung 56 ist zwischen dem Dichtrand 54 und dem ringförmigen Flanschabschnitt 45 des Gehäusemittelteils 24 vorgesehen. Die Dichtung 56 dichtet somit den Lautsprecher 30 gegenüber dem Gehäuse 21 ab.

In der Darstellung in 5 ist die Dichtung 56 komprimiert, sodass sie den Bereich zwischen dem Dichtrand 54 und dem ringförmigen Flansch 45 unter Spannung ausfüllt. Da der Abstand zwischen dem Dichtrand 54 und dem Anlagerand 52 fix ist, handelt es sich bei der Komprimierung der Dichtung 56 um eine definierte Komprimierung.

Insbesondere ist die Komprimierung der Dichtung 56 nicht davon abhängig wie fest der Lautsprecher 30 mit Hilfe der Muttern 40 und der Gewindebolzen 38 mit dem Gehäusemittelteil 24 verschraubt wird. Es kommt lediglich darauf an, dass der Anlagerand 52 am Gehäusemittelteil 24 anliegt.

Die Dichtung kann eventuell lose oder am Dichtrand 54 aufvulkanisiert sein, ist aber vorzugsweise einteilig in die sogenannte Lautsprechersicke 85 integriert, an deren radialer Innenseite wiederum die Lautsprechermembrane (nicht gezeigt) geklebt ist.

Umgekehrt verläuft der durch die Verschraubung des Lautsprechers 30 mit dem Gehäusemittelteil 24 generierte Kraftfluss nicht durch die Dichtung 56, sondern durch den dem Anlagerand 52 zugewandten Abschnitt des Lautsprechers 30, genauer des Lautsprecherkorbs 43. Damit ist die Festigkeit der Verschraubung unabhängig von einer eventuellen Änderung der Elastizität der Dichtung 56 oder einem eventuellen Schrumpfen der Dichtung 56.

Zusammenfassend ist also die Positionierung des Lautsprechers 30 am Gehäuse 21 unabhängig von der Abdichtung des Lautsprechers 30 gegenüber dem Gehäuse 21.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Gewindebolzen 38 und die Löcher 42 in einer bezüglich der Lautsprechermittelachse 36 radialen Richtung gesehen zwischen dem Dichtrand 54 und dem Anlagerand 52 angeordnet. Der Dichtrand 54 liegt dabei radial innerhalb des Anlagerands 52.

Zusätzlich ist im Bereich der Gewindebolzen 38 das Gehäuse 21, genauer das Gehäusemittelteil 24, vom Lautsprecher 30, genauer vom Lautsprecherkorb 43, beabstandet.

In der dargestellten Ausführungsform sind der Anlagerand 52, die Dichtung 56 und die Gewindebolzen 38 am ringförmigen Flanschabschnitt 45 angeordnet. Dieser ringförmige Flanschabschnitt 45 bildet also für die Dichtung 56 und den Anlagerand 52 eine gemeinsame, ebene Gegenfläche.

Darüber hinaus ist zu sehen, dass das Gehäusemittelteil 24 in das Innere des Gehäuses 21 hinein ragt und somit zusammen mit dem Lautsprecher 30 eine Trennwand zwischen den Teilräumen 32, 34 bildet. Natürlich können der Anlagerand und der Dichtrand auch am Gehäusemittelteil 24 vorhanden sein, und der Lautsprecher 30, genauer der Lautsprecherkorb 43 ist zur Bildung einer zugeordneten Gegenfläche eben. Ferner können die Gewindebolzen 38 dann am Lautsprecher 30 bzw. Lautsprecherkorb 43 angeschweißt sein.

In der 6 sind der Anlagerand 52 und der Dichtrand 54 in einer perspektivischen Darstellung zu sehen. Der Lautsprecher 30 und damit auch der Lautsprecherkorb 43 sind im Wesentlichen rund ausgeführt, Um jeden Stehbolzen herum ist ein bogenförmiger Anlagerand 52 gebildet, mit dem allein der Lautsprecherkorb 43 am Gehäusemittelteil 24 anliegt. Zwischen den bogenförmigen Anlagerändern 52 ist ein minimaler Spalt zum Gehäusemittelteil 24 vorhanden. Damit soll eine Klapperfreiheit erreicht werden. Alternativ hierzu kann natürlich auch der Anlagerand geschlossen ringförmig um den Lausprecherumfang herum verlaufen. Der Dichtrand 54 verläuft stets im Wesentlichen ringförmig, wobei der Ring ein Kreisring ist. Der Dichtrand 54 hat eine geschlossen umlaufende Geometrien. Um die Stehbolzen herum verläuft der axial abgewinkelte Abschnitt 81 des Lautsprecherkorbes 43 im Wesentlichen zylindrisch, wie ein Halbrohr. Dieses Halbrohr trägt in 6 das Bezugszeichen 83.

Das Halbrohr 83 ist der über die Stehbolzen komprimierte Teil des Lautsprecherkorbes 43.

Die Schallerzeugungsvorrichtung kann alternativ an der Abgasanlage befestigt sein, ohne mit der Schallauslassöffnung in den Abgasstrang zu münden und somit unmittelbar den Schall zur Erzeugung eines anderen Motorsounds oder zur Reduzierung des Motorgeräusches abgeben, wobei zu diesem Zweck alternativ die Schallerzeugungsvorrichtung auch an anderen Stellen des Fahrzeugs untergebracht sein kann.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102012201725 A1 [0004]