DE602005002469T2

DE602005002469T2 - Audiovorrichtungen für fahrzeuge

Info

Publication number: DE602005002469T2
Application number: DE602005002469T
Authority: DE
Inventors: Kouichi Kariya-shi TOYAMA; Kiyoshi Kobe-shi OOTANI; Akira Kobe-shi Nishikawa; Noboru Kobe-shi HIDAKA; Yuichi Kobe-shi NAKAJIMA
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: CN1942343A; JP2005311500A; CA2555443C; DE602005002469D1; US8090138B2; CN100439156C; WO2005102780A1; EP1737705A1; AU2005235055B2; EP1737705B1; AU2005235055A1; US20080285769A1; CA2555443A1

Description

Diese Anmeldung beansprucht eine Priorität auf eine japanische Patentanmeldung Nr. 2004-122864 .
Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Audiovorrichtungen für Fahrzeuge und insbesondere auf Audiovorrichtungen mit Schwingungserzeugern, die an Innenverkleidungsplatten von Fahrzeugen montiert sind, welche Innenverkleidungsplatten wenigstens teilweise die Fahrzeugkabinen bzw. Fahrzeuginnenräume definieren, so dass Schall aufgrund von Vibrationen erzeugt wird, die auf die Innenverkleidungsplatten durch die Schwingungserzeuger aufgebracht werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine bekannte Fahrzeugaudiovorrichtung eines vorangehend beschriebenen Typs ist in einer internationalen PCT-Offenlegung WO/01/15489 als elektromagnetische Wandlerbaugruppen in der Form von vormontierten Antriebsmotoren offenbart. Einer der vormontierten Antriebsmotoren ist in 5(A) und 5(B) gezeigt und mit Bezugszeichen 90 gekennzeichnet. Der Antriebsmotor 90 hat im Wesentlichen eine Motorbasis 96 und einen Schwingungserzeuger 92, der an die Motorbasis 96 gekoppelt ist. Die Motorbasis 96 ist an einem Dachinnenhimmel 94 befestigt, der eine Fläche einer Fahrzeugkabine definiert. Eine Stahlkappe und ein Magnet bilden den Schwingungserzeuger 92. Die Motorbasis 96 hat einen rohrförmigen Abschnitt 96t und einen Flansch 96f. Der rohrförmige Abschnitt 96t hat eine äußere Umfangsfläche mit Außengewinden 96m. Der Flansch 96f erstreckt sich von dem Basisende der Motorbasis 96 auswärts. Die Motorbasis 96 ist über den Flansch 96f an den Dachinnenhimmel 94 befestigt.
Der Schwingungserzeuger 92 hat des Weiteren ein ringförmiges Führungselement 93, das an einem unteren Ende des Schwingungserzeugers 92 angeordnet ist. Das Führungselement 93 hat eine innere Umfangsfläche mit Innengewinden 93w. Der Schwingungserzeuger 92 kann deshalb an den Dachinnenhimmel 94 durch ein Eingreifen der Innengewinde 93w des Führungselements 93 mit den Außengewinden 96m der Motorbasis 96 und danach ein Festziehen der Innengewinde 93w bis das Führungselement 93 den Flansch 96f der Motorbasis 96 berührt montiert werden.
Jedoch ein Verwenden dieser Montageanordnung des Schwingungserregers 92 an dem Dachhimmel 94 durch das Anziehen der Innengewinde 93w gegen die Außengewinde 96m macht es wahrscheinlich, dass der angezogene Zustand aufgrund eines potentiellen Lockerns der Schraubverbindung während eines langen Nutzungszeitraums nicht beibehalten werden kann. Insbesondere, falls die Montagebasis 96 oder das Führungselement 93 aus Harz hergestellt ist, kann solch ein Lösen leicht auftreten, wenn die Temperatur innerhalb der Fahrzeugkabine variiert, da das Harzmaterial typischerweise einen großen, linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Wenn ein Loslösen auftritt, kann ein Spielraum zwischen den Außengewinden 96m und den Innengewinden 93w erzeugt werden, der eine unzureichende Übertragung der Audioschwingungen verursacht, die durch eine Schwingspule 92b des Schwingungserzeugers 92 erzeugt werden. Folglich kann der gewünschte Klang nicht effektiv erzeugt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Audiovorrichtungen zu lehren, die effektiv einen Klang erzeugen können, ohne das potentielle Lockern eines Schraubmechanismus durch zu machen, der einen Schwingungserzeuger oder Resonator an eine Innenverkleidungsplatte koppelt.
In einem Aspekt der vorliegenden Lehren werden Audiovorrichtungen gelehrt, die an eine Innenverkleidungsplatte montiert werden können, die eine Fläche einer Fahrzeugkabine definiert. Die Audiovorrichtungen können die Innenverkleidungsplatte vibrieren, um Audiogeräusche oder Hörklänge zu erzeugen. Die Audiovorrichtungen haben einen Schwingungserzeuger, ein erstes Element mit Gewinde, ein ringförmiges, elastisches Element, und ein zweites Element mit Gewinde. Das erste Element mit Gewinde hat einen rohrförmigen Abschnitt, ein Außengewinde, das an einer äußeren Fläche des rohrförmigen Abschnitts ausgebildet ist, und einen Flansch, der an einem Ende des rohrförmigen Abschnitts ausgebildet ist. Das ringförmige, elastische Element ist um den rohrförmigen Abschnitt des ersten Elements mit Gewinde herum angepasst und liegt dem Flansch des ersten Elements mit Gewinde axial gegenüber. In diesem Fall wird der Ausdruck „ringförmig" verwendet, um einen komplett kreisförmigen Ring oder einen teilweise kreisförmigen Ring zu bezeichnen, wie zum Beispiel einen c-förmigen Ring, der einen Ausschnittsabschnitt entlang des Umfangs haben kann. Das zweite Element mit Gewinde bzw. Schraubelement hat einen ringförmigen Abschnitt, der dem elastischen Element von einer Seitenfläche her gegenüberliegt, die nicht dem Flansch des ersten Schraubelements gegenüberliegt. Das zweite Schraubelement hat außerdem Innengewinde, die an einer Innenfläche des ringförmigen Abschnitts ausgebildet sind und mit dem Außengewinde des ersten Elements mit Gewinde in Eingriff bringbar sind. Der Schwingungserzeuger ist an eines von dem ersten und zweiten Element mit Gewinde montiert. Das andere von dem ersten und zweiten Element mit Gewinde ist an die Innenverkleidungsplatte montiert. Das elastische Element wird zwischen dem Flansch des ersten Elements mit Gewinde und dem ringförmigen Abschnitt des zweiten Elements mit Gewinde durch einen Eingriff zwischen den Außengewinden des ersten Elements mit Gewinde und den Innengewinden des zweiten Elements mit Gewinde geklemmt und elastisch deformiert.
Mit dieser Anordnung in einem montierten Zustand wird das elastische Element zwischen dem Flansch des ersten Schraubelements und dem ringförmigen Abschnitt des zweiten Schraubelements geklemmt und elastisch deformiert. Deshalb, aufgrund der Rückstellkraft des elastischen Elements, können die Außengewinde des ersten Schraubabschnitts und die Innengewinde des zweiten Schraubabschnitts axial in entgegengesetzte Richtungen gedrängt werden. Folglich können die Außengewinde und die Innengewinde innerhalb des Eingriffsbereichs in engem Kontakt miteinander stehen. Wenigstens aus diesem Grund kann zwischen dem ersten Element mit Gewinde und dem zweiten Element mit Gewinde innerhalb des Eingriffsbereichs der Außengewinde und der Innengewinde ein potentieller Spielraum oder eine axiale Verschiebung verhindert oder gehemmt werden. Ein potentielles Lösen des Eingriffs zwischen den Außengewinden des ersten Schraubelements und den Innengewinden des zweiten Schraubelements kann beseitigt oder verhindert werden, selbst wenn die Vibrationen bzw. Schwingungen der Fahrzeugkarosserie kontinuierlich an den Schwingungserzeuger oder die Innenverkleidungsplatte übertragen wurden oder selbst wenn ein Unterschied zwischen der axialen Länge der Außengewinde und der axialen Länge der Innengewinde aufgrund eines Unterschieds der linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien verursacht wird, die in der Audiovorrichtung verwendet werden. Folglich kann die Audiovorrichtung durch die Vibrationen des Schwingungserzeugers effektiv die gewünschten Klänge erzeugen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Lehren ist das erste Schraubelement aus Harz hergestellt und fest an die Innenverkleidungsplatte montiert. Außerdem ist das zweite Schraubelement ebenfalls aus Harz hergestellt und stützt den Schwingungserzeuger in einer Richtung senkrecht zu der Achse unbeweglich ab. Das zweite Element mit Gewinde stützt den Schwingungserzeuger bewegbar in einer axialen Richtung ab.
Da der erste und zweite Schraubabschnitt aus Harz hergestellt sind, kann die gesamte Audiovorrichtung eine relativ leichte Konstruktion bzw. Aufbau haben. Deshalb kann die Belastung mit Hinblick auf das Gewicht, das auf eine Schwingspule des Schwingungserzeugers aufgebracht wird, reduziert werden. Folglich können problematische Reduzierungen des Schalldrucks, der durch die Audiovorrichtung erzeugt wird, verhindert oder minimiert werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren hat das elastische Element einen Elastizitätsmodul in dem Bereich von ca. 0,05 MPa bis 5 MPa. Ein Einstellen des Moduls, um gleich oder größer als 0,05 MPa zu sein, kann die Vibrationen des Schwingungserzeugers davon abhalten, durch das elastische Element absorbiert zu werden, so dass ein ausreichender Schalldruck erhalten werden kann. Ferner kann das Einstellen des Moduls, um gleich oder kleiner als 5 MPa zu sein, einen potentiellen Unterschied zwischen der axialen Länge der Außengewinde und der axialen Länge der Innengewinde effektiv absorbieren bzw. neutralisieren, der durch einen Unterschied in dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Lehren hat die Audiovorrichtung des Weiteren eine Anschlagvorrichtung, die zwischen dem Flansch des ersten Elements mit Gewinde und dem ringförmigen Abschnitt des zweiten Elements mit Gewinde angeordnet ist. Die Anschlagvorrichtung dient dazu, die elastische Deformation (das heißt Kompression) des elastischen Elements auf einen vorbestimmten Betrag zu begrenzen.
Deshalb, während der Vorgänge eines Eingreifens der Außengewinde des ersten Schraubelements und der Innengewinde des zweiten Schraubelements, und eines Festziehens der Außengewinde gegen die Innengewinde, kann die Bedienperson erkennen, dass das elastische Element um einen vorbestimmten Betrag komprimiert wurde, wenn es einen merklichen Anstieg der Reaktionskraft gibt, die dem Anziehdrehmoment entgegensteht (zusätzlich zu dem erwarteten Anstieg der Reaktionskraft, die hauptsächlich aus der Kompression des elastischen Elements resultiert). Folglich kann ein Zusammenbauvorgang der Audiovorrichtung einfach ausgeführt werden.
In einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren hat der Schwingungserzeuger ein äußeres Joch, das einen magnetischen Kreis des Schwingungserzeugers ausbildet. Das äußere Joch ist mit dem zweiten Schraubelement über eine Vielzahl von Dämpfern verbunden, die aus anderen elastischen Elementen hergestellt sind, zum Beispiel aus Blattfedern. Die Dämpfer können entlang dem Umfang des ersten Elements mit Gewinde bzw. Schraubelements angeordnet sein und können zwischen dem Umfang des ersten Schraubelements und dem Umfang des äußeren Jochs oder dem Schwingungserzeuger angeschlossen sein.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren werden Audiovorrichtungen gelehrt, die an eine Innenverkleidungsplatte montiert werden können, die einen Abschnitt einer Fahrzeugkabine definiert. Audiovorrichtungen werden gelehrt, die die Innenverkleidungsplatte vibrieren, um Audiogeräusche zu erzeugen. Die Audiovorrichtung hat einen Schwingungserzeuger, ein erstes Schraubelement, ein zweites Schraubelement und eine Vorspannvorrichtung. Das erste Schraubelement kann den Schwingungserzeuger abstützen. Das zweite Schraubelement ist mit dem ersten Schraubelement in Eingriff bringbar und kann an die Innenverkleidungsplatte montiert werden. Die Vorspannvorrichtung liegt zwischen dem ersten Schraubelement und dem zweiten Schraubelement, um eine axiale Kraft zwischen dem ersten Schraubelement und dem zweiten Schraubelement aufzubringen. Die axiale Kraft wirkt derart, um das erste Schraubelement gegen das zweite Schraubelement in einer axialen Richtung zu pressen, wenn das erste Schraubelement geschraubt mit dem zweiten Schraubelement in Eingriff ist. Zum Beispiel kann die Vorspannvorrichtung ein elastisches Element sein, wie zum Beispiel ein Gummi.
In einer Ausführungsform hat das erste Element mit Gewinde erste Gewinde und eine erste Fläche, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Achse erstreckt. Das zweite Element mit Gewinde ist koaxial zu dem ersten Element mit Gewinde angeordnet und hat zweite Gewinde, die mit den ersten Gewinden in Eingriff bringbar sind, und eine zweite Fläche, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Achse erstreckt und der ersten Fläche axial gegenüberliegt. Das elastische Element kann zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche geklemmt und komprimiert sein.
Zum Beispiel kann ein Flansch, der an dem ersten Schraubelement ausgebildet ist, die erste Fläche definieren. Ein ringförmiger Abschnitt, der an dem zweiten Schraubelement ausgebildet ist, kann die zweite Fläche definieren. Das elastische Element kann eine ringförmige Gestalt haben und kann koaxial zu dem ersten Schraubelement und dem zweiten Schraubelement angeordnet werden.
Die einen von den ersten oder zweiten Gewinden können Außengewinde sein. Die anderen von den ersten oder zweiten Gewinden können Innengewinde sein.
Das erste Schraubelement kann aus Harz hergestellt sein und kann einstückig mit den ersten Gewinden und der ersten Fläche geformt sein. Das zweite Schraubelement kann ebenfalls aus Harz hergestellt sein und einstückig mit den zweiten Gewinden und der zweiten Fläche geformt sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine ebene Ansicht einer Fahrzeugaudiovorrichtung gemäß einer kennzeichnenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 ist eine vertikale Schnittansicht der Audiovorrichtung; und
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs, der durch den Pfeil III in 2 angedeutet ist; und
4 ist eine Ansicht, ähnlich wie 3, die allerdings eine alternative Ausführungsform zeigt; und
5(A) ist eine vertikale Schnittansicht einer konventionellen Fahrzeugaudiovorrichtung; und
5(B) ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs, der durch den Pfeil B in 5(A) angedeutet ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die vorangehend und nachstehend offenbart sind, können separat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen oder Lehren verwendet werden, um verbesserte Fahrzeugaudiovorrichtungen und Verfahren zum Herstellen solcher Audiovorrichtungen vorzusehen. Kennzeichnende Beispiele der vorliegenden Erfindung, welche Beispiele viele dieser zusätzlichen Merkmale und Lehren sowohl separat als auch in Verbindung miteinander verwenden, werden nun im Detail mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich gedacht, einem Fachmann weitere Details zum Ausüben bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und ist nicht gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Deshalb müssen Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind, nicht notwendig sein, um die Erfindung im breitesten Sinne auszuführen, und werden stattdessen lediglich gelehrt, um insbesondere repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der kennzeichnenden Beispiele und der abhängigen Ansprüche auf Arten kombiniert werden, die nicht speziell aufgezählt sind, um zusätzliche, nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehren vorzusehen.
Eine kennzeichnende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Bezug nehmend auf 1 und 2 hat eine kennzeichnende Fahrzeugaudiovorrichtung 10 gewöhnlich eine Innenverkleidungsplatte 12, die einen Abschnitt einer Fahrzeugkabine (nicht gezeigt) definiert, eine Halterung 20, die fest an die Innenverkleidungsplatte 12 montiert ist, und einen Schwingungserzeuger 30 (das heißt einen Resonator), der mit der Halterung 20 verbunden ist.
Wie in 2, 3 und 4 gezeigt ist, kann die Innenverkleidungsplatte 12 eine Basisschicht bzw. Trägerschicht 12m, eine Faserschicht 12f, die auf der Rückfläche der Trägerschicht 12m aufliegt, und eine Oberflächenschicht 12k haben, die auf der Vorderfläche der Trägerschicht 12m aufliegt. Die Halterung kann über Klebstoff 14 an die Faserschicht 12f der Innenverkleidungsplatte 12 geklebt sein.
Die Halterung 20 kann aus Harz hergestellt sein und einen rohrförmigen Abschnitt 22 und einen scheibenförmigen Flansch 24 haben. Außengewinde 22m sind an der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts 22 ausgebildet. Der Flansch 24 ist mit dem Basisende (das heißt, das untere Ende, wenn in 2 betrachtet) des rohrförmigen Abschnitts 22 verbunden. In dieser kennzeichnenden Ausführungsform ist die Rückfläche des Flansches 24, auf der Seitenfläche gegenüber dem rohrförmigen Abschnitt 22, an die Faserschicht 12f der Innenverkleidungsplatte 12 durch einen Klebstoff 14 geklebt.
Der Schwingungserzeuger 30 hat einen ringförmigen Halter 32, der aus Harz hergestellt ist. Innengewinde 32w sind an der inneren Umfangsfläche des Halters 32 ausgebildet, so dass der äußere Gewindeabschnitt 22m der Halterung 20 mit den Innengewinden 32w in Eingriff gelangen kann. Eine ringförmige, flache Fläche 32f ist an dem Abschlussende (das heißt, das untere Ende, wenn in 2 und 3 betrachtet) des Halters 32 definiert und erstreckt sich um die Innengewinde 32w herum (das heißt, über den Radius hinaus, der durch die Innengewinde 32w definiert wird). In der Gestaltung, wo die Außengewinde 22m der Halterung 20 mit den Innengewinden 32w des Halters 32 in Eingriff gelangen, liegt die ringförmige, flache Fläche 32f des Halters 32 dem Flansch 24 der Halterung 20 direkt gegenüber. In dieser kennzeichnenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser der ringförmigen, flachen Fläche 32f festgelegt, um gleich oder im Wesentlichen gleich zu dem Außendurchmesser des Flansches 24 der Halterung 20 zu sein.
Ein Schwingspulenträger 34 ist an einem Basisende (das heißt, das obere Ende, wenn in 2 betrachtet) des Halters 32 befestigt und ist koaxial zu den Innengewinden 32w positioniert. Eine Schwingspule 35 ist um den Schwingspulenträger 34 herum gewickelt. Zusätzlich, wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein äußeres Joch 39, welches einen magnetischen Kreis bildet, an dem äußeren Umfangsrand des Basisendes des Halters 32 über Dämpfer 36 montiert, die zum Beispiel aus einem Federplattenmaterial hergestellt sind.
Jeder Dämpfer 36 hat eine im Wesentlichen bogenförmige, bandartige Gestalt in einer ebenen Ansicht und ist angepasst, um das äußere Joch 39 des Halters 32 anzubringen bzw. aufzunehmen. Die Aufnahme ist derart, dass dem äußeren Joch 39 gestattet wird, sich relativ zu dem Halter 32 in einer axialen Richtung zu verschieben oder zu bewegen. Ein Umfangsende eines jeden Dämpfers 36 ist an dem Umfangsrand des Basisendes des Halters 32 zum Beispiel mittels einer Schraube 36b gesichert. Das andere Umfangsende eines jeden Dämpfers 36 ist mittels einer geeigneten Einrichtung, wie zum Beispiel einer Schweißung, an dem äußeren Umfangsrand des äußeren Jochs 38 fixiert. Die Dämpfer 36 sind gehalten, um sich im Wesentlichen parallel zu der ringförmigen, flachen Fläche 32f des Halters 32 zu erstrecken. In dieser kennzeichnenden Ausführungsform sind vier Dämpfer 36 vorgesehen und sind in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung des Halters 32 angeordnet. Jedoch ist die Erfindung nicht auf vier Dämpfer 36 begrenzt, sondern kann auch mit einem, zwei, drei, und fünf oder mehr Dämpfern 36 versehen sein.
Das äußere Joch 39 hat eine becherförmige Gestalt und hat einen zylindrischen, rohrförmigen Abschnitt 39e und einen scheibenförmigen, oberen Abschnitt 39t. Der zylindrische, rohrförmige Abschnitt 39e wird gehalten, um koaxial mit der Schwingspule 35 zu sein. Das äußere Joch 39 deckt die Schwingspule 35 ab, berührt aber die Schwingspule 35 nicht. Um diesen Aufbau zu erschaffen, ist ein Umfangsende von jedem Dämpfer 36 an der Endfläche des zylindrischen, rohrförmigen Abschnitts 39e befestigt.
Ein scheibenförmiger Magnet 37 ist an dem Mittelabschnitt der inneren Wand der scheibenartigen, oberen Platte 39t des äußeren Jochs 39 gesichert und koaxial zu dem äußeren Joch 39 positioniert. Ein inneres Joch 38, das eine scheibenförmige Gestalt ähnlich dem Magneten 37 hat, ist an einer Endfläche des Magneten 37 (das heißt die untere Endfläche, wenn in 2 betrachtet) befestigt und ist koaxial zu dem Magneten 37 positioniert. In dieser kennzeichnenden Ausführungsform sind der äußere Durchmesser des Magneten 37 und der äußere Durchmesser des inneren Jochs 38 festgelegt, um im Wesentlichen gleich zueinander zu sein. Zusätzlich sind der Magnet 37 und das innere Joch 38 innerhalb des äußeren Jochs 39 positioniert, um den Schwingspulenträger 34 nicht zu berühren. Mit dieser Anordnung sind der Schwingspulenträger 34 und die Schwingspule 35 zwischen dem zylindrischen, rohrförmigen Abschnitt 39e des äußeren Jochs 39 und einem Zusammenbau des Magneten 37 und des inneren Jochs 38 bezüglich der diametralen Richtung positioniert. Der Schwingspulenträger 34 und die Schwingspule 35 sind angeordnet, um diese Elemente nicht zu berühren.
Ein ringförmiges, elastisches Element 35 ist zwischen dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 und dem Flansch 24 des Halters 20 verschränkt bzw. angeordnet. Das elastische Element 25 ist um den rohrförmigen Abschnitt 22 der Halterung 20 herum positioniert. In dieser kennzeichnenden Ausführungsform ist der äußere Durchmesser des elastischen Elements 25 festgelegt, um im Wesentlichen gleich zu dem äußeren Durchmesser des Flansches 24 der Halterung 20 zu sein. Außerdem ist der Innendurchmesser des elastischen Elements 25 festgelegt, um im Wesentlichen gleich zu dem äußeren Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 22 zu sein (das heißt, der äußere Durchmesser der Außengewinde). Des Weiteren hat das elastische Element 25 eine vorbestimmte, im Wesentlichen einheitliche Dicke.
Der Betrieb der vorangehenden, kennzeichnenden Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Montageprozess des Schwingungserzeugers 30 an die Innenverkleidungsplatte 12 beschrieben. Zuerst wird das ringförmige, elastische Element 25 auf dem rohrförmigen Abschnitt 22 der Halterung 20 angebracht. Die Halterung 20 kann vorausgehend an die Innenverkleidungsplatte 12 befestigt worden sein. Die Innengewinde 32w des Halters 32 des Schwingungserzeugers 30 sind dann mit den Außengewinden 22m des rohrförmigen Abschnitts 22 der Halterung 20 in geschraubtem Eingriff. Danach wird der Halter 32 mit den Innengewinden 32w, die mit den Außengewinden 22m in Eingriff sind, relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt 22 gedreht, bis das elastische Element 25 komprimiert ist. Das elastische Element 25 wird nach einem Klemmen des elastischen Elements 25 zwischen die ringförmige, flache Fläche 32f und den Flansch 24 der Halterung 20 um einen vorbestimmten Betrag elastisch deformiert. Folglich kann der Montagearbeitsgang des Schwingungserzeugers 30 an die Innenverkleidungsplatte 12 vollendet sein, wenn die Innengewinde 32w des Halters 32 mit den Außengewinden 22m der Halterung 20 im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Außengewinde 22m in einer axialen Richtung in geschraubten Eingriff gebracht wurden.
In dieser Anordnung, mit dem Vibrator 30, der dementsprechend an die Innenverkleidungsplatte 12 montiert ist, kann der Schwingungserzeuger 30 vibrieren, wenn ein elektrisches Signal der Schwingspule 35 zugeführt wird. Die Vibration kann dann von dem Schwingungserzeuger 30 über den Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 und der Halterung 20 an die Innenverkleidungsplatte 12 übertragen werden. Folglich kann ein Klang erzeugt werden.
Wie vorausgehend beschrieben ist, ist das elastische Element 25 zwischen dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 und dem Flansch 24 der Halterung 20 geklemmt, um elastisch deformiert oder komprimiert zu sein. Deshalb können die Innengewinde 32w des Halters 32 axial gegen die Außengewinde 22m der Halterung 20 in entgegen gerichtete Richtungen (wie zum Beispiel durch Pfeile in 3 gezeigt ist) gedrückt werden, aufgrund der Rückstellkraft des elastischen Elements 25. Mit anderen Worten können die Innengewinde 32w in engem Kontakt mit den Außengewinden 22m innerhalb des Eingriffsbereichs sein. Folglich können die Vibrationen des Schwingungserzeugers 30 über die Innengewinde 32w des Halters 32 und die Außengewinde 22m der Halterung 20 verlässlich auf die Innenverkleidungsplatte 12 übertragen werden.
Außerdem, da die Innengewinde 32w des Halters 32 innerhalb des Eingriffsbereichs die Außengewinde 22m der Halterung 20 berühren können, während sie axial gegeneinander gedrückt sind, können die Innengewinde 32w und die Außengewinde 22m keine signifikante Verschiebung relativ zu einer axialen Richtung innerhalb des geschraubten Eingriffsbereichs gestatten. Deshalb kann der Eingriff zwischen den Innengewinden 32w und den Außengewinden 22m nicht gelockert werden, selbst wenn potentielle externe Vibrationen oder Einschläge über die Fahrzeugkarosserie kontinuierlich auf den Schwingungserzeuger 30 oder die Innenverkleidungsplatte 12 aufgebracht wurden. Der Eingriff kann ebenfalls nicht gelockert werden, selbst wenn die Länge der Außengewinde 22m aufgrund von Unterschieden in deren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten unterschiedlich zur Länge der Innengewinde 32w wird. Des Weiteren kann das elastische Element 25 dazu dienen, einen potentiellen Schaden an den Innengewinden 32w und den Außengewinden 22m zu verhindern. Das elastische Element 25 kann potentiellen Schaden verhindern, der anderweitig verursacht werden kann, falls die Innengewinde 32w und die Außengewinde 22m übermäßig angezogen oder überdreht wurden.
Vorzugsweise kann der Elastizitätsmodul des elastischen Elements 25 aus einer Wertigkeit gewählt werden, die in dem Bereich von ca. 0,05 MPa bis 5 MPa umfasst ist. Falls der Modul kleiner als 0,05 MPa ist, kann das elastische Element 25 das Erzielen eines ausreichenden Schalldruckes aufgrund der Vibrationsabsorption durch das elastische Element 25 verhindern. Falls hingegen der Modul größer als 5 MPa ist, kann das elastische Element 25 einen Unterschied in den axialen Längen zwischen den Außengewinden 22m und den Innengewinden 32w aufgrund von unterschiedlichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht effektiv absorbieren.
Vorzugsweise kann das elastische Element 25 aus Gummi hergestellt sein. Ein Verwenden eines elastischen Gummielements 25 erhöht den Reibungskoeffizienten zwischen den Kontaktflächen des elastischen Elements 25 und dem Halter 32 und den Reibungskoeffizienten zwischen den Kontaktflächen des elastischen Elements 25 und der Halterung 20. Die Erhöhungen in dem Reibungskoeffizienten können helfen, das Lockern des Eingriffs zwischen den Außengewinden 22m und den Innengewinden 32w zu verhindern. Noch wünschenswerter kann das elastische Element 25 aus einem Silikongummimaterial hergestellt sein, das eine geringe Dauerdruckspannung hat, oder kann aus einem Silikongummischaum hergestellt sein, der einen relativ kleinen Elastizitätsmodul vorsieht, wie zum Beispiel 0,8 MPa.
Ferner sind in der kennzeichnenden Ausführungsform der Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 und die Halterung 20 aus Harz hergestellt. Deshalb kann die gesamte Audiovorrichtung einen relativ leichten Aufbau haben. Außerdem kann die Gewichtsbelastung, die auf die Schwingspule 35 aufgebracht wird, reduziert werden und folglich eine potentielle Abnahme des Schalldrucks verhindern, der durch die Audiovorrichtung erzeugt wird.
Darüber hinaus kann in einer alternativen Ausführungsform, wie in 4 gezeigt ist, ein Vorsprung 32z (das heißt, eine Anschlagvorrichtung) auf dem äußeren Umfangsrand der ringförmigen, flachen Fläche 32f des Halters 32 des Schwingungserzeugers 30 ausgebildet sein. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Abstand zwischen dem Flansch 24 der Halterung 20 und der ringförmigen, flachen Fläche 32f des Halters 32 des Schwingungserzeugers 30 am Abnehmen zu hindern, um kleiner als ein vorbestimmter oder gewünschter Abstand zu sein (das heißt, die Kompression des elastischen Elements 25 wird durch den Vorsprung 32z begrenzt). Deshalb, während des Vorgangs eines Eingreifens der Innengewinde 32w des Halters 32 des Schwingungserzeugers 30 und der Außengewinde 22m der Halterung 20 und eines Anziehens der Innengewinde 32w gegen die Außengewinde 22m, kann die Bedienperson ohne einer Notwendigkeit eines exakten Steuerns des Anziehdrehmoments erkennen, dass das elastische Element 25 um einen vorbestimmten Betrag komprimiert wurde. Die Bedienperson ist in der Lage, diesen Punkt zu erkennen, wenn die Reaktionskraft (das heißt, die, die der Anziehkraft entgegensteht) über den erwarteten Anstieg der Reaktionskraft hinaus signifikant erhöht wurde, hauptsächlich aufgrund der Kompression des elastischen Elements 25, während des Anziehvorgangs. Folglich kann diese Eigenschaft des Vorsprungs 32z oder andere Anordnungen von Abstandhaltern oder Anschlägen den Zusammenbauvorgang des Schwingungserzeugers 30 vereinfachen.
Darüber hinaus, obwohl die Innengewinde 32w an dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 ausgebildet sind und die Außengewinde 22m an dem rohrförmigen Element 22 der Halterung 20 in der vorangehenden, kennzeichnenden Ausführungsform ausgebildet sind, kann diese Anordnung umgekehrt werden.
Außerdem, obwohl der Vorsprung 32z in der Form eines zylindrischen Ringvorsprungs an dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 ausgebildet ist, können der Vorsprung 32z oder andere Anordnungen von Anschlägen oder Abstandshaltern als eine alternative Anordnung an dem Flansch 24 der Halter 20 ausgebildet werden. Der Vorsprung 32z kann zusätzlich zu dem Vorsprung 32z, der an dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 ausgebildet ist, oder als eine Alternative zu dem Vorsprung 32z, der an dem Halter 32 des Schwingungserzeugers 30 ausgebildet ist, an dem Flansch 24 ausgebildet werden.

Claims

Audiovorrichtung (10), die angepasst ist, um an eine Innenverkleidungsplatte (12) montiert zu werden, die einen Abschnitt einer Fahrzeugkabine definiert, und die angepasst ist, um die Innenverkleidungsplatte (12) zu vibrieren, um Audiogeräusche zu erzeugen, wobei die Audiovorrichtung Folgendes aufweist: einen Schwingungserzeuger (30); ein erstes Element mit Gewinde (20) mit einem rohrförmigen Abschnitt (22), Außengewinden (22m), die an einer äußeren Fläche des rohrförmigen Abschnitts (22) ausgebildet sind, und einem Flansch (24), der an einem Ende des rohrförmigen Abschnitts (22) ausgebildet ist; und ein zweites Element mit Gewinde (32) mit einem ringförmigen Abschnitt, der angeordnet und aufgebaut ist, um dem elastischen Element (25) von der Seite des elastischen Elements (25) axial gegenüberzuliegen, die nicht dem Flansch (24) des ersten Elements mit Gewinde (20) gegenüberliegt, und Innengewinde (32w), die an einer Innenfläche des ringförmigen Abschnitts ausgebildet sind und mit den Außengewinden (22m) des ersten Elements mit Gewinde (20) in Eingriff bringbar sind; wobei der Schwingungserzeuger (30) an ein Element von dem ersten und zweiten Element mit Gewinde (20, 32) montiert ist; wobei das andere von dem ersten und zweiten Element mit Gewinde (20, 32) an die Innenverkleidungsplatte (12) montiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges elastisches Element (25) angeordnet und konstruiert ist, um um den rohrförmigen Abschnitt (22) des ersten Elements mit Gewinde (20) herum eingepasst zu sein, und um eingepasst zu sein, um dem Flansch (24) des ersten Elements mit Gewinde (20) axial gegenüberzuliegen, wobei das elastische Element (25) geklemmt ist und zwischen dem Flansch (24) des ersten Elements mit Gewinde (20) und dem ringförmigen Abschnitt des zweiten Elements mit Gewinde (32) durch einen Eingriff zwischen den Außengewinden (22m) des ersten Elements mit Gewinde (20) und den Innengewinden (32w) des zweiten Elements mit Gewinde (32) elastisch deformiert wird.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 1, wobei das erste Element mit Gewinde (20) aus Harz hergestellt ist und fest an die Innenverkleidungsplatte (12) montiert ist; und wobei das zweite Element mit Gewinde (32) aus Harz hergestellt ist und den Schwingungserzeuger (30) in einer axialen Richtung bewegbar abstützt.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Element (25) einen Elastizitätsmodul von 0,05 MPa bis 5 MPa hat.
Audiovorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, die des Weiteren eine Anschlagvorrichtung (32z) aufweist, die zwischen dem Flansch (24) des ersten Elements mit Gewinde (20) und dem ringförmigen Abschnitt des zweiten Elements mit Gewinde (32) angeordnet ist, wobei die Anschlagvorrichtung (32z) angeordnet und aufgebaut ist, um die elastische Deformation des elastischen Elements (25) zu begrenzen.
Audiovorrichtung (10) wie in irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Schwingungserzeuger (30) ein äußeres Joch (39) hat, das einen magnetischen Kreis des Schwingungserzeugers (30) ausbildet, und wobei das äußere Joch (39) über eine Vielzahl von Dämpfern (36), die aus Blattfedern hergestellt sind, mit dem zweiten Element mit Gewinde (32) verbunden ist.
Audiovorrichtung (10), die angepasst ist, um an eine Innenverkleidungsplatte (12) montiert zu werden, die eine Fahrzeugkabine definiert, und um die Innenverkleidungsplatte (12) zu vibrieren, um Audiogeräusche zu erzeugen, wobei die Audiovorrichtung Folgendes aufweist: einen Schwingungserzeuger (30); ein erstes Element mit Gewinde (20), das angeordnet und aufgebaut ist, um den Schwingungserzeuger (30) abzustützen; ein zweites Element mit Gewinde (32), das mit dem ersten Element mit Gewinde (20) in Eingriff bringbar ist und angeordnet und konstruiert ist, um an die Innenverkleidungsplatte (12) montiert zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannvorrichtung (25) zwischen dem ersten Element mit Gewinde (20) und dem zweiten Element mit Gewinde (32) liegt, um eine axiale Kraft zwischen dem ersten Element mit Gewinde (20) und dem zweiten Element mit Gewinde (32) auszuüben, um das erste Element mit Gewinde (20) in der axialen Richtung gegen das zweite Element mit Gewinde (32) zu pressen, wenn das erste Element mit Gewinde (20) und das zweite Element mit Gewinde (32) in einer zusammengebauten Anordnung sind.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 6, wobei die Vorspannvorrichtung ein elastisches Element (25) aufweist, das angepasst ist, um zwischen dem ersten Element mit Gewinde (20) und dem zweiten Element mit Gewinde (32) axial und elastisch komprimiert zu werden.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 7, wobei das elastische Element (25) einen Elastizitätsmodul zwischen 0,05 MPa und 5 MPA hat.
Audiovorrichtung wie in Anspruch 7 oder 8, wobei das elastische Element (25) ein Gummimaterial aufweist.
Audiovorrichtung (10) wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das erste Element mit Gewinde (20) erste Gewinde (22m) und eine erste Fläche aufweist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt; wobei das zweite Element mit Gewinde (32) koaxial mit dem ersten Element mit Gewinde (20) angeordnet ist und zweite Gewinde (32w), die mit den ersten Gewinden (22m) in Eingriff bringbar sind, und eine zweite Fläche (32f) aufweist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt und der ersten Fläche axial gegenüberliegt, wobei das elastische Element (25) zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche (32f) geklemmt und komprimiert ist.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 10, wobei das elastische Element (25) eine ringförmige Struktur hat und koaxial mit dem ersten Element mit Gewinde (20) und dem zweiten Element mit Gewinde (32) angeordnet ist.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 10 oder 11, wobei die einen Gewinde von den ersten und zweiten Gewinden (22m, 32w) Außengewinde sind, und die anderen Gewinde von den ersten und zweiten Gewinden (22m, 32w) Innengewinde sind.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 12, wobei das erste Element mit Gewinde (20) aus Harz hergestellt ist und einstückig mit den ersten Gewinden (22m) und der ersten Fläche geformt ist, und wobei das zweite Element mit Gewinde (32) aus Harz hergestellt ist und einstückig mit den zweiten Gewinden (32w) und der zweiten Fläche (32f) geformt ist.
Audiovorrichtung (10) wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 13, die des Weiteren eine Anschlagvorrichtung (32z) aufweist, die angeordnet und aufgebaut ist, um den Kompressionsbetrag des elastischen Elements (25) auf einen vorbestimmten Betrag zu begrenzen.
Audiovorrichtung (10) wie in Anspruch 14, wobei die Anschlagvorrichtung einen Vorsprung (32z) aufweist, der an einer Fläche von der ersten und zweiten Fläche ausgebildet ist und sich in Richtung der anderen Fläche von der ersten und zweiten Fläche erstreckt.
Audiovorrichtung (10) wie in irgendeinem der Ansprüche 6 bis 15, die des Weiteren eine Montagevorrichtung (36, 36b) zum Montieren des Schwingungserzeugers (30) an das erste Element mit Gewinde (20) aufweist, wobei die Montagevorrichtung (36, 36b) eine Vielzahl von Dämpfern (36) aufweist, die entlang dem Umfang des ersten Elements mit Gewinde (20) angeordnet sind und zwischen dem Umfang des ersten Elements mit Gewinde (20) und dem Umfang des Schwingungserzeugers (30) verbunden sind.