WO2009016002A2 - Fanfare für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Fanfare für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2009016002A2 PCT/EP2008/058782 EP2008058782W WO2009016002A2 WO 2009016002 A2 WO2009016002 A2 WO 2009016002A2 EP 2008058782 W EP2008058782 W EP 2008058782W WO 2009016002 A2 WO2009016002 A2 WO 2009016002A2
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housing
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diaphragm
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Thomas Kotz
Jose Recena
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Robert Bosch GmbH
Clarton Horn SA
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Robert Bosch GmbH
Clarton Horn SA
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means

Definitions

  • the invention relates to a fanfare for a motor vehicle according to the preamble of the independent claim.
  • a fanfare or a bugle for a motor vehicle in which / consisting of two half-shells, outer housing is made of plastic.
  • a diaphragm is held, which serves to generate a signal tone with at least one characteristic frequency.
  • the diaphragm has a movable magnetic core, which is set in vibration by a surrounding electrical coil of an electromagnetic drive.
  • a metal magnetic return ring In order to concentrate the magnetic field of the electric coil on the movable magnetic core and a fixed magnetic core located inside the electrical coil, it is surrounded by a metal magnetic return ring.
  • a corresponding fanfare with serving as a magnetic yoke ring metal cup and a plastic housing also shows the WO 98/52170.
  • the fanfare according to the invention for a motor vehicle, having an electric coil having electromagnetic
  • the housing is made entirely of plastic and serves as a magnetic return ring for the electrical coil of the electromagnetic drive.
  • the electric coil is at least at one
  • the housing is interspersed with metal particles at least in the region of the magnetic return ring and / or the plastic part surrounding the electrical coil.
  • An improved corrosion resistance and a higher impermeability to moisture penetration is achieved by connecting a plastic fanfare horn to the housing using plastic joining technology.
  • the housing consists of a first housing part for receiving the electromagnetic drive and a second housing part, wherein the first housing part at least partially serves as a magnetic return ring.
  • the diaphragm is held on an outer peripheral region by a connection point between the first housing part and the second housing part.
  • Increased corrosion resistance also results if the second housing part has a fanfare horn and the first housing part is connected to the second housing part by means of plastic joining technology.
  • plastic joining technology comes in this Associated laser welding, ultrasonic welding, vibration welding or the like in question.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a first housing part of the inventive fanfare
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a second housing part of the inventive fanfare
  • Fig. 4 a schematic representation of the plastic joining technique for permanent connection of the first and second housing part.
  • FIG. 1 shows a fanfare system 10 for a motor vehicle.
  • This has a housing 12 which consists of a first housing part 14 and a second housing part 16. Between the two housing parts 14 and 16, a diaphragm 18 for - A -
  • Both housing parts 14 and 16 are made entirely of plastic. In this way it is possible to save weight compared to a metal case often used in fanfares.
  • the first housing part 14 serves as a housing bottom 24, into which according to FIG. 2 an electromagnetic drive 26 with an electric coil 28 is embedded.
  • the housing bottom 24 has a corresponding recess 30.
  • the housing 12 serves as a magnetic return ring 32 for concentrated guidance of the magnetic field lines generated as a result of an electrical current flowing through the electrical coil 28.
  • a further concentration of the magnetic field lines is achieved when the electrical coil 28 is abutted on a side facing the diaphragm 18 by a plastic part 34, which serves as a magnetic return ring 32.
  • the plastic part 34 the electric coil 28 but also completely surrounded.
  • the second housing part 16 can be embodied either as a housing cover 36 with an attached fanfare horn 38 or directly as a fan cover horn 40 serving as a housing cover, in which case plastic is used as the housing material.
  • FIG. 3 shows the second housing part 16 from a further perspective. In this case, a sound inlet opening 42 is visible, through which the air generated by the diaphragm 18 is pressed into the fanfare horn 38 for increased sound generation.
  • Diaphragm 18 is vibrated to generate sound.
  • an AC signal is applied via a plug-in contact 44 that is fed into the electrical coil 28 via plug-in contacts 46 cast into the housing bottom 14 as well as a break contact 48.
  • a first magnetic core 50 is fixedly connected, which is surrounded in the axial direction in part by the electric coil 28.
  • a second magnetic core 52 is connected, which dips into the electrical coil 28 in the assembled state of the fanfare 10.
  • magnetic field lines are generated as a result of the resulting alternating field, which generates a movement of the second magnetic core 52 and thus cause the diaphragm 18 with the frequency of the alternating field.
  • the diaphragm 18 Due to its movement, the diaphragm 18 generates a sound pressure that is acoustically amplified by means of the fanfare horn 38.
  • the break contact 48 is opened at too high a deflection by the movable magnetic core 52 striking it, resulting in an interruption of the power supply.
  • the housing 12 in the region of the magnetic return ring 32 and / or the plastic part 34 surrounding the electrical coil 28 are penetrated with metal particles.
  • the two housing parts 14 and 16 are connected in such a way by means of plastic joining technology that they hold or fix the diaphragm 18 on its outer circumferential area 20.
  • Outer peripheral portion 20 compared to the total radius of the diaphragm 18 only a small part, so as not to dampen the vibration of the diaphragm 18.
  • plastic joining technique laser welding, ultrasonic welding or vibration welding can be used.
  • the first housing part 14 axially and / or radially overlaps the second housing part 16 in an edge region 54.
  • plug contacts 46 and printed circuit boards or lead frames at least partially be encapsulated by the plastic of the housing 12 to allow better fixation of these inserts and consequent simpler installation and a lower manufacturing cost of the fanfare 10 by reducing their individual components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fanfare (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine elektrische Spule (28) aufweisenden elektromagnetischen Antrieb (26) für ein Diaphragma (18) und mit einem Gehäuse (12) zur Aufnahme des elektromagnetischen Antriebs (26) und des Diaphragmas (18). Die Fanfare ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) vollständig aus Kunststoff besteht und als magnetischer Rückschlussring (32) für die elektrische Spule (28) des elektromagnetischen Antriebs (26) dient.

Description

Beschreibung
Titel
Fanfare für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Fanfare für ein Kraftfahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Fanfaren für Kraftfahrzeuge mit einem Gehäuse aus Metall zu fertigen, um einerseits eine hohe mechanische Stabilität zu erreichen und andererseits sowohl eine gute Wärmeabfuhr des elektromagnetischen Antriebs der Fanfare zu gewährleisten als auch den durch die im Innern befindliche elektrische Spule des elektromagnetischen Antriebs erzeugten, magnetischen Fluss zu optimieren.
Aus der WO 96/04645 ist eine Fanfare bzw. ein Signalhorn für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der/dem ein aus zwei Halbschalen bestehendes, äußeres Gehäuse aus Kunststoff gefertigt ist. Von den zwei Halbschalen wird ein Diaphragma gehalten, das zur Erzeugung eines Signaltons mit zumindest einer charakteristischen Frequenz dient. Dazu weist das Diaphragma einen beweglichen Magnetkern auf, der von einer ihn umgebenden elektrischen Spule eines elektromagnetischen Antriebs in Schwingungen versetzt wird. Um das magnetische Feld der elektrischen Spule auf den beweglichen Magnetkern sowie einen innerhalb der elektrischen Spule befindlichen, festen Magnetkern zu konzentrieren, ist diese von einem magnetischen Rückschlussring aus Metall umgeben. Eine entsprechende Fanfare mit einem als magnetischen Rückschlussring dienenden Metallbecher und einem Kunststoffgehäuse zeigt auch die WO 98/52170. Offenbarang der Erfindung
Gegenüber dem Stand der Technik weist die erfindungsgemäße Fanfare für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine elektrische Spule aufweisenden elektromagnetischen
Antrieb für ein Diaphragma und mit einem Gehäuse zur Aufnahme des elektromagnetischen Antriebs und des Diaphragmas, den Vorteil eines reduzierten Gewichts auf. Zu diesem Zweck besteht das Gehäuse vollständig aus Kunststoff und dient als magnetischer Rückschlussring für die elektrische Spule des elektromagnetischen Antriebs.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrische Spule zumindest an einer dem
Diaphragma zugewandten Seite von einem Kunststoffteil abgeckt, das als magnetischer Rückschlussring dient. Dazu ist das Gehäuse zumindest im Bereich des magnetischen Rückschlussrings und/oder das die elektrische Spule umgebende Kunststoffteil mit Metallpartikeln durchsetzt. Somit können die gemäß dem Stand der Technik üblichen Metallkörper zum Zwecke der Gewichtsreduzierung entfallen und durch einen entsprechenden Kunststoffkörper ersetzt werden.
Eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit sowie eine höhere Dichtigkeit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit wird dadurch erzielt, dass ein aus Kunststoff bestehender Fanfaren-Schalltrichter mittels Kunststofffügetechnik mit dem Gehäuse verbunden ist.
In einer alternativen Ausgestaltung besteht das Gehäuse aus einem ersten Gehäuseteil zur Aufnahme des elektromagnetischen Antriebs und einem zweiten Gehäuseteil, wobei das erste Gehäuseteil zumindest teilweise als magnetischer Rückschlussring dient. Dabei wird das Diaphragma an einem Außenumfangsbereich durch eine Verbindungsstelle zwischen erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil gehalten. Eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit ergibt sich zudem, wenn das zweite Gehäuseteil einen Fanfaren- Schalltrichter aufweist und das erste Gehäuseteil mittels Kunststofffügetechnik mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Als Kunststofffügetechnik kommt in diesem Zusammenhang Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Vibrationsschweißen oder dergleichen in Frage.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn einzelne, elektrische Komponenten der Fanfare, wie beispielsweise Steckkontakte, Leiterplatten, Stanzgitterbahnen, etc., zumindest teilweise von dem Kunststoff des Gehäuses umspritzt sind.
Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere wird ein Fachmann auch die Merkmale aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen
Fig. 1 : eine Explosionszeichnung der erfmdungsgemäßen Fanfare,
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines ersten Gehäuseteils der erfmdungsgemäßen Fanfare,
Fig. 3 : eine schematische Darstellung eines zweiten Gehäuseteils der erfmdungsgemäßen Fanfare und
Fig. 4: eine schematische Darstellung der Kunststofffügetechnik zur dauerhaften Verbindung von erstem und zweitem Gehäuseteil.
In Figur 1 ist eine Fanfare 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Diese weist ein Gehäuse 12 auf, das aus einem ersten Gehäuseteil 14 und einem zweiten Gehäuseteil 16 besteht. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 14 und 16 ist ein Diaphragma 18 zur - A -
Schallerzeugung an einem Außenumfangsbereich 20 durch eine Verbindungsstelle 22 gehalten (vgl. auch Figur 4). Beide Gehäuseteile 14 und 16 sind vollständig aus Kunststoff gefertigt. Auf diese Weise ist es möglich, gegenüber einem oftmals bei Fanfaren eingesetzten Metallgehäuse Gewicht einzusparen.
Das erste Gehäuseteil 14 dient als ein Gehäuseboden 24, in den gemäß Figur 2 ein elektromagnetischer Antrieb 26 mit einer elektrischen Spule 28 eingelassen ist. Dazu weist der Gehäuseboden 24 eine entsprechende Vertiefung 30 auf. Im Bereich der Vertiefung 30 dient das Gehäuse 12 als magnetischer Rückschlussring 32 zur konzentrierten Führung der infolge eines die elektrische Spule 28 durchströmenden elektrischen Stromes erzeugten magnetischen Feldlinien. Eine weitere Konzentration der magnetischen Feldlinien wird erreicht, wenn die elektrische Spule 28 an einer dem Diaphragma 18 zugewandten Seite von einem Kunststoffteil 34 abgeckt ist, das als magnetischer Rückschlussring 32 dient. Alternativ oder ergänzend kann das Kunststoffteil 34 die elektrische Spule 28 aber auch vollständig umgeben.
Das zweite Gehäuseteil 16 kann entweder als ein Gehäusedeckel 36 mit einem angefügten Fanfaren-Schalltrichter 38 oder direkt als ein als Gehäusedeckel dienender Fanfaren-Schalltrichter 40 ausgeführt sein, wobei in beiden Fällen Kunststoff als Gehäusematerial zum Einsatz kommt. Figur 3 zeigt das zweite Gehäuseteil 16 aus einer weiteren Perspektive. Dabei ist eine Schalleintrittsöffhung 42 sichtbar, durch die die vom Diaphragma 18 erzeuge Luft zur verstärkten Schallerzeugung in den Fanfaren- Schalltrichter 38 hineingepresst wird.
Zurückkommend auf die Figuren 1 und 2 soll nun kurz erläutert werden, wie das
Diaphragma 18 zur Schallerzeugung in Schwingungen versetzt wird. Dazu wird über einen Steckkontakt 44 ein Wechselstromsignal angelegt, dass über in den Gehäuseboden 14 eingegossene Steckkontakte 46 sowie einen Unterbrecherkontakt 48 in die elektrische Spule 28 eingespeist wird. Mit dem Gehäuseboden 14 ist ein erster Magnetkern 50 fest verbunden, der in axialer Richtung zum Teil von der elektrischen Spule 28 umgeben ist.
Mit dem Diaphragma 18 ist ein zweiter Magnetkern 52 verbunden, der im zusammengesetzten Zustand der Fanfare 10 in die elektrische Spule 28 eintaucht. Durch das eingespeiste Wechselstromsignal werden infolge des resultierenden Wechselfeldes magnetsichen Feldlinien erzeugt, die eine Bewegung des zweiten Magnetkerns 52 und damit des Diaphragmas 18 mit der Frequenz des Wechselfeldes bewirken. Das Diaphragma 18 erzeugt aufgrund seiner Bewegung einen Schalldruck der mittels des Fanfaren-Schalltrichters 38 akustisch verstärkt wird. Um eine Zerstörung des Diaphragmas 18 zu verhindern wird der Unterbrecherkontakt 48 bei einer zu starken Auslenkung durch den auf ihn schlagenden beweglichen Magnetkern 52 geöffnet, was zu einer Unterbrechung der Stromzufuhr führt.
Um eine Konzentration der magnetischen Feldlinien durch einen aus Kunststoff bestehenden, magnetischen Rückschlussring 32 zu ermöglichen, sind das Gehäuse 12 im Bereich des magnetischen Rückschlussrings 32 und/oder das die elektrische Spule 28 umgebende Kunststoffteil 34 mit Metallpartikeln durchsetzt.
Gemäß Figur 4 werden die beiden Gehäuseteile 14 und 16 derart mittels Kunststofffügetechnik verbunden, dass sie das Diaphragma 18 an seinem Außenumfangsbereich 20 halten bzw. fixieren. Dabei beträgt der Radius des
Außenumfangsbereichs 20 im Vergleich zum Gesamtradius des Diaphragmas 18 nur einen kleinen Teil, um das Schwingen des Diaphragmas 18 nicht einzuschränken bzw. zu dämpfen. Als Kunststofffügetechnik kann Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder Vibrationsschweißen eingesetzt werden. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Fanfare zu verhindern bzw. die Dichtigkeit zu erhöhen, ist zudem vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil 14 das zweite Gehäuseteil 16 in einem Randbereich 54 axial und/oder radial überlappt.
Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die Gehäuseform der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Fanfare beschränkt sind.
Zudem können statt der Steckkontakte 46 auch Leiterplatten oder Stanzgitterbahnen zumindest teilweise von dem Kunststoff des Gehäuses 12 umspritzt sein, um eine bessere Fixierung dieser Einlegeteile und daraus folgend eine einfachere Montage sowie einen geringeren Fertigungsaufwand der Fanfare 10 durch die Reduzierung ihrer Einzelkomponenten zu ermöglichen.

Claims

Ansprüche
1. Fanfare (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine elektrische Spule (28) aufweisenden elektromagnetischen Antrieb (26) für ein Diaphragma (18) und mit einem Gehäuse (12) zur Aufnahme des elektromagnetischen Antriebs (26) und des Diaphragmas (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) vollständig aus Kunststoff besteht und zumindest teilweise als magnetischer Rückschlussring (32) für die elektrische Spule (28) des elektromagnetischen Antriebs (26) dient.
2. Fanfare (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische
Spule (28) zumindest an einer dem Diaphragma (18) zugewandten Seite von einem Kunststoffteil (34) abgeckt ist, das als magnetischer Rückschlussring (32) dient.
3. Fanfare (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
(12) zumindest im Bereich des magnetischen Rückschlussrings (32) und/oder das die elektrische Spule (28) umgebende Kunststoffteil (34) mit Metallpartikeln durchsetzt ist.
4. Fanfare (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus Kunststoff bestehender Fanfaren-Schalltrichter (38) mittels Kunststofffügetechnik mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.
5. Fanfare (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus einem ersten Gehäuseteil (14) zur
Aufnahme des elektromagnetischen Antriebs (26) und einem zweiten Gehäuseteil (16) besteht, wobei das Diaphragma (18) an einem Außenumfangsbereich (20) durch eine Verbindungsstelle (22) zwischen erstem Gehäuseteil (14) und zweitem Gehäuseteil (16) gehalten ist.
6. Fanfare (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (14) zumindest teilweise als magnetischer Rückschlussring (32) dient.
7. Fanfare (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (16) einen Fanfaren-Schalltrichter (38) aufweist.
8. Fanfare (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (14) mittels Kunststofffügetechnik mit dem zweiten Gehäuseteil (16) verbunden ist.
9. Fanfare (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffügetechnik als Laserschweißen,
Ultraschallschweißen oder Vibrationsschweißen ausgeführt ist.
10. Fanfare (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne, elektrische Komponenten (46) der Fanfare (10), wie beispielsweise Steckerkontakte (46), Leiterplatten, Stanzgitterbahnen oder dergleichen, zumindest teilweise von dem Kunststoff des Gehäuses (12) umspritzt sind.
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