DE3128340A1

DE3128340A1 - "schwingungsdaempfendes verbindungsstueck"

Info

Publication number: DE3128340A1
Application number: DE19813128340
Authority: DE
Inventors: Masamitsu Yokosuka Kanagawa Murakami
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1982-03-04
Also published as: GB2083591A; DE3128340C2; US4416446A; GB2083591B; JPS5728931U; FR2487467A1

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein schwingungsdämpfendes Verbindungsstück gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein derartiges Verbindungsstück wird vornehmlich zur Verbindung von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs und hier insbesondere zur Befestigung eines Trägers für einen Luftfilter einer Brennkraftmaschine an einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs verwendet.

Schwingungsdämpfende Verbindungsstücke der gattungsgemäßen Art umfassen herkömmlicherweise einen zylinderförmigen schwingungsdämpfenden Block aus elastischem Material, der mit einer umlaufenden Nut in einer Bohrung in einer Wand eines der zu verbindenden Bauteile befestigt ist. Der schwingungsdämpf ende Block ist mit Hilfe starrer Befestigungselemente in der Weise an dem anderen der zu verbindenden Bauteile befestigt, daß Teile der starren Befestigungselemente an einer Stirnfläche des zylinderförmigen Blocks anliegen und diesen mit seiner anderen Stirnfläche gegen eine Wand des anderen Bauteils andrücken.

Herkömmliche Verbindungsstücke haben den Nachteil, daß das elastische Material des schwingungsdämpfenden Blocks eine verhälnismäßig große Richtgröße besitzen muß, also verhälnismäßig steif sein muß, damit es fest in der Bohrung des ersten der zu verbindenden Bauteile sitzt. Durch die verhältnismäßig große Steifheit des schwingungsdämpfenden Blocks sind jedoch seine schwingungsdämpfenden Eigenschaften beeinträchtigt.

Die vorliegende Erfindung ist auf die Schaffung schwingungsdämpf ender Verbindungsstücke gerichtet, bei denen ein fester Sitz in einer Bohrung der zu verbindenden Bauteile gewährleistet ist und die eine Schwingungsübertragung von einem der zu verbindenden Bauteile auf das jeweils andere wirksam

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unterdrücken.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

■.■'.■■ Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung weist der schwingungsdämpfende Block eine wenigstens aus zwei Komponenten bestehende geschichtete Struktur auf. Eine Komponente ist durch einen ersten elastischen Körper mit verhältnismäßig hoher Richtgröße gebildet, der in der Bohrung des ersten der zu verbindenden Bauteile befestigt ist. Eine zweite Komponente ist durch einen elastischen Körper mit geringerer Richtgröße gebildet, der zwischen dem ersten elastischen Körper und dem zweiten der zu verbindenden

15 Bauteile angebracht ist.

Bevorzugt weist der schwingungsdämpfende Block des erfindungsgemäßen Verbindungsstücks einen dritten elastischen Körper mit ebenfalls geringer Richtgröße auf, der zwischen dem ersten elastischen Körper und dem an einer Stirnfläche des schwingungsdämpfenden Blocks anliegenden starren Befestigungselement angebracht ist. .

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen schwingungsdämpfenden Verbindungsstücken anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung der

Befestigung eines Luftfilters in

einem Kraftfahrzeug mit herkömmlichen schwingungsdämpfenden Verbindungsstücken;

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische

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Darstellung eine schwingungsdämpfenden Blocks eines der in Figur 1 dargestellten Verbindungsstücke;
5

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eines

der in Figur 1 dargestellten herkömmlichen Verbindungsstücke;

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch ein

erstes Ausführungsbeispiel· der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht

eines geschichteten Schwingungs

dämpfers des in Figur 4 dargestellten Verbindungsstücks;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein

zweites Ausführungsbeispiel der

Erfindung;

Fig. 7 ist eine perpektivische Darstellung

eines geschichteten Schwingungsdämpfers des in Figur 6 darge

stellten Verbindungsstücks.

Der Motorraum eines Fahrzeugs mit vorn liegendem Motor, beispielsweise eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs, ist zu beiden Seiten durch je ein Karosserieteil begrenzt, das eine Falzleiste für die Motorhaube trägt. Ein derartiges Karosserieteil ist in Figur 1 teilweise dargestellt und mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet.,Zwei mit Bohrungen 3 versehene Haltebleche 2 ragen von einer Innenfläche des Karosserieteils 1 aus in den Motorraum.

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Ein Luftfilter 4 einer in dem Motorraum angebrachten Brennkraftmaschine ist auf einem Träger 5 befestigt, der seinerseits den Bohrungen 3 der Haltebleche 2 entsprechende Bohrungen 6 aufweist. Der Träger 5 für den Luftfilter 4 ist mit einer geeigneten Anzahl herkömmlicher schwingungsdämpf ender Verbindungsstücke 7 an den Halteblechen 2 befestigt. Jedes der schwingungsdämpfenden Verbindungsstücke 7 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen einheitlichen schwingungsdämpfenden Block 8, der in vergrößertem Maßstab in Figur 2 dargestellt ist.

Wie in Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, weist der schwingungsdämpf ende Block 8 eine Axialbohrung 9 auf, die mit einer zylindrischen Hülse 11 ausgekleidet ist. Ferner besitzt der Block 8 auf seinem Umfang eine umlaufende Nut 10,

Der schwingungsdämpfende Block 8 mit der Hülse 11 ist derart in einer der Bohrungen 3 eines der an dem Karosserieteil 1 befestigten Haltebleche 2 befestigt, daß der Rand der Bohrung 3 in die umlaufende Nut 10 eingreift./Des weiteren ist der schwingungsdämpfende Block 8 mit Hilfe eines Bolzens 12 und eines Gewinderinges 13 an dem Träger 5 für den Luftfilter 4 befestigt. Der Bolzen 12 ist von der äußeren oder oberen Seite des Trägers 5 her axial durch die Hülse 11 gesteckt und weist ein mit Gewinde versehenes unteres Ende auf, das axial über das untere Ende der Hülse 11 vorsteht. Der Gewindering 13 ist auf das vorstehende Ende des Bolzens 12 aufgeschraubt und drückt gegen eine Stirnfläche des schwingungsdämpfenden Blocks 8. Die andere Stirnfläche des schwingungsdämpfenden Blocks 8 liegt an der unteren oder inneren Seite des Trägers 5 an_# und der schwingungsdämpfende Block 8 ist damit fest zwischen dem Gewindering 13 und der Unterseite des Trägers 5 eingespannt. Zwischen der Oberfläche des Trägers 5 für den Luftfilter und einem Kopf des Bolzens 12 ist eine Unterlegscheibe 14 eingefügt. Mit Hilfe

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schwingungsdämpfender Verbindungsstücke der oben beschriebenen Art ist der Träger 5 für den Luftfilter 4 elastisch mit den Halteblechen 2 an dem Karosserieteil 1 verbunden.
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Bei der zuvor beschriebenen Befestigungsvorrichtung für den Luftfilter 4 kommt es wesentlich darauf an , daß die Blöcke 8 eines jeden schwingungsdämpfenden Verbindungsstücks 7 sicher in den Bohrungen 3 der Haltebleche 2 sitzen. Daher wird für die schwingungsdämpfenden Blöcke 8 ein elastisches Material gewählt, das eine verhältnismäßig große Richtgröße besitzt, damit sich die Blöcke 8 nicht zu leicht aus den Bohrungen 3 lösen. Dies hat jedoch zur Folge, daß die Motorvibrationen durch die Blöcke 8 nicht in ausreichender Weise gedämpft werden. Bei der in Figur 1 dargestellten Halterung für den Luftfilter werden daher die von der Brennkraftmaschine erzeugten Vibrationen zu einem nicht unwesentlichen Anteil über das Karosserieteil 1, die Haltebleche 2, die schwingungsdämpf enden Verbindungsstücke 7 und den Träger 5 auf den Luftfilter 4 übertragen und in diesem verstärkt. Die verstärkten Schwingungen werden durch die oben genannten Bauteile in umgekehrter Reihenfolge auf das Karosserieteil 1 .und weiter auf ein nicht gezeigtes Amaturenbrett des Fahrzeugs übertragen.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Steigerung der schwingungsdämpfenden Wirkung von Verbindungsstücken gerichtet, die beispielsweise zur Befestigung eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs dienen.

In Figur 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel· eines schwingungsdämpfenden Verbindungsstücks gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt,, das zwei starre, wenigstens mit Teilen parallel zueinander angeordnete Bauteile miteinander verbindet. Das erste der starren Bauteile ist mit der

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Bezugsziffer 20 bezeichnet und weist eine kreisförmige öffnung 21 auf. Das zweite der starren Bauteile ist mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet und besitzt eine kreisförmige öffnung 23/ deren Durchmesser geringer als der Durchmesser der öffnung 21 ist und deren Mittelachse mit der Mittelachse der öffnung 21 übereinstimmt. Die einander zugewandten Oberflächen der Bauteile 20,22 werden im folgenden als Innenflächen und die voneinander abgewandten Oberflächen als Außenflächen der Bauteile 20 bzw. 22 bezeichnet. Das erste starre Bauteil 20 kann als Entsprechung zu einem der Haltebleche 2 und das zweite starre Bauteil 22 als Entsprechung zu dem Träger 5 der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung zur Befestigung des Luftfilters 4 betrachtet werden.

Das erfindungsgemäße schwingungsdämpfende Verbindungsstück, durch das das erste und das zweite Bauteil 20,22 miteinander verbunden sind, umfaßt einen geschichteten Schwingungsdämpfer 24, der deutlicher in Figur 5 dargestellt ist.

Wie sowohl in Figur 5 als auch in Figur 4 zu erkennen ist, ist der Schwingungsdämpfer 24, der insgesamt eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt, aus einem im wesentlichen zylindrischen ersten elastischen Körper 25, einem scheibenförmigen zweiten elastischen Körper 26 und einem ebenfalls scheibenförmigen dritten elastischen Körper 27 aufgebaut. Der erste elastische Körper 25 weist eine axiale Bohrung und eine umlaufende Nut 28 in seiner Außenwand auf. Der zweite und der dritte elatische Körper 26,27 sind beispielsweise mit Hilfe eines Klebers an den gegenüberliegenden Stirnflächen des ersten elastischen Körpers 25 befestigt und weisen je eine mit der Bohrung des ersten der elastischen Körper 25 fluchtende axiale Bohrung auf. Die miteinander fluchtenden Bohrungen in den elastischen Körpern 25,26,27 bilden zusammen eine durchgehende Axialbohrung 29 in dem Schwingungsdämpfer 24. Der erste elastische Körper 25 ist

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beispielsweise aus Gummi gefertigt und besitzt eine verhältnismäßig große Richtgröße und eine entsprechend große Steifheit oder Formstabilität. Der zweite und der dritte elastische Körper 26,27 sind beispielsweise aus schwamm- ; förmigem Material gefertigt und besitzen geringere Richtgrößen als der erste elastische Körper 25. Als Richtgröße eines elastischen Körpers ist hier das Verhältnis einer den elastischen Körper komprimierenden Kraft zu dem Betrag der durch diese Kraft hervorgerufenen Verformung des elastischen Körpers bezeichnet.

Wie in Figur 4 gezeigt ist, ist der geschichtete Schwingungsdämpfer 24 mit der umlaufenden Nut 28 des ersten elastischen Körpers 25 in die öffnung 21 des ersten starren Bauteils eingepaßt. Die verhältnismäßig große Richtgröße bzw. die entsprechende Steifheit des ersten elastischen Körpers 25 gewährleistet, daß der Schwingungsdämpfer 24 hinreichend fest an dem ersten starren Bauteil 20 befestigt ist.

in die Axialbohrung 20 des Schwingungsdämpfers 24 ist eine starre rohrförmige Hülse 30 eingeführt und dort beispielsweise durch Verkleben mit der Innenfläche des Schwingungsdämpfers 24 befestigt. Die gegenüberliegenden Enden der Hülse 30 schließen bündig mit den jeweiligen Außenflächen des zweiten bzw. dritten elastischen Körpers 26,27 ab.

Das erfindungsgemäße schwingungsdämpfende Verbindungsstück umfaßt ferner starre Befestigungselemente, die an einer Stirnfläche des Schwingungsdämpfers 24 bzw. an der Außenfläche des zweiten starren Bauteils 22 anliegen und den Schwingungsdämpfer 24 mit seiner anderen Stirnfläche gegen die Innenfläche des starren Bauteils 22 anpressen.

Gemäß Figur 4 handelt es sich bei diesen Befestigungselementen um einen Bolzen 31, einen Gewindering 32 und eine Unterleg-

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scheibe 33'.. Der Bolzen 31 besitzt einen Kopf, der die Unterlegscheibe 33 gegen die Außenfläche des starren Bauteils 22 andrückt, und einen axial durch die Hülse 30 verlaufenden Gewindeschaft, dessen freies Ende aus der Hülse 30 vorsteht. Der Gewindering 32 ist mit seinem Innengewinde auf das vorstehende Ende des Bolzens 31 aufgeschraubt und drückt gegen T die äußere Stirnfläche des dritten elastischen Körpers 27. Hierdurch wird der zweite elastische Körper 26 fest gegen die Innenfläche des zweiten starren Bauteils 22 angedrückt. Bevorzugt ist der elastische Körper 26 mit seiner Stirnfläche an die Innenfläche des starren Bauteils 22 angeklebt. In entsprechender Weise ist der Gewindering 32 an die äußere Stirnfläche des dritten elastischen Körpers 27 angeklebt. In der oben beschriebenen Weise wird durch das erfindungsgemäße schwingungsdämpfende Verbindungsstück eine Verbindung zwischen dem ersten starren Bauteil 20 und dem zweiten starren Bauteil 22 hergestellt.

Eine typische Anwendung des oben beschriebenen schwingungsdämpfenden Verbindungsstücks ist die Befestigung eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug. Dabei wird das erste starre Bauteil 20 beispielsweise durch eines der gemäß Figur 1 an dem Karosserieteil 1 befestigen Haltbleche 2 gebildet, während das zweite starre Bauteil 22 durch den Träger 5 für den Luftfilter 4 gebildet wird. In diesem Fall verursachen die beim Betrieb der Brennkraftmaschine durch das Karosserieteil 1 auf das erste starre Bauteil 20 übertragenen Schwingungen eine Verformung des ersten elastischen Körpers 25. Hierdurch werden die Schwingungen teilweise gedämpft. Soweit die Schwingungen nicht durch den ersten elastischen Körper 25 gedämpft werden, werden sie auf den zweiten und auf den dritten elastischen Körper 26,27 des Schwingungsdämpfers übertragen. Die elastischen Körper 26,27 sind aufgrund ihrer geringeren Richtgröße und ihrer entsprechend geringeren Formstabilität leichter verformbar als

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der erste elastische Körper 25 und bewirken daher eine weitgehende Dämpfung der auf sie übertragenen Schwingungen. Auf diese Weise wird eine Übertragung des Schwingung von dem ersten starren Bauteil 20 auf das durch den Träger 5 für den Luftfilter gebildete zweite starre Bauteil 22 nahezu vollständig' verhindert.

In Figuren 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen schwingungsdämpfenden Verbindungsstücks dargestellt, das gegenüber dem in Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel dahingehend vereinfacht ist, daß der hier mit 24' bezeichnete Schwingungsdämpfer lediglich aus dem ersten elastischen Körper 25 und dem zweiten elastischen Körper 26 besteht, während der dritte elastische .Körper 27 fehlt. Daher schließt die starre, in der Axialbohrung 29 des Schwingungsdämpfers 24 verlaufende Hülse 30 an einem Ende bündig mit der Stirnfläche des ersten elastischen Körpers ab. Der Gewindering 32 liegt an dieser äußeren Stirnfläche des ersten elastischen Körpers 25 an und ist bevorzugt mit dem elastischen Körper 25 verklebt.

Wenn bei dem in dieser Weise aufgebauten schwingungsdämpfenden Verbindungsstück das erste starre Bauteil 20 beispielsweise durch eine Brennkraftmaschine zu Schwingungen angeregt wird, so werden diese Schwingungen wie bei dem in Figuren 4 und 5 dargestellen Ausführungsbeispiel zunächst auf den elastischen.·'.' Körper 25 übertragen und durch dessen elastische Verformung teilweise gedämpft. Die Schwingungen werden daher in abgeschwächter Form auf den zweiten elastischen Körper 26 des Schwingungsdämpfers 24' übertragen und aufgrund der geringeren Richtgröße des elastischen Körpers 26 durch elastische Verformung des selben weitgehend gedämpft. Gegenüber dem in Figuren 4 und 5 dargestellten Schwingungsdämpfers 24 ist der in Figuren 6 und 7 dargestellte Schwingungsdämpfer 24' eher zur Dämpfung von Schwingungen kleiner Frequenz· geeignet.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandatalres agrees pres !Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng. F. E. Müller Q_io„_am/all ,

Triftstrasse 4, Siekerwall 7,

1-1034-035 St/Wi/ko

Ttsrase 4,

D-800D MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

1λ JuIi 1981

NISSAN MOTOR CO., LTD. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken Japan

Schwingungsdämpfendes Verbindungsstück

PRIORITÄT: 25. Juli 1980, Japan ,No 105786/1980

PATENTANSPRÜCHE

Schwingungsdämpfendes Verbindungsstück zur Verbindung eines ersten starren Bauteils, das eine Wand mit einer Bohrung aufweist, mit einem zweiten starren Bauteil mit einer im Bereich der Bohrung des ersten. Bauteils parallel zu diesem verlaufenden Wand, welches Verbindungsstück einen in der Bohrung des ersten Bauteils befestigten elastischen Schwingungsdämpfer und starre Befestigungselemente umfaßt, die den Schwingungsdämpfer an einer Stirnfläche erfassen und mit der gegenüberliegenden Stirnfläche gegen die Wand des zweiten Bauteils andrücken, dadurch g e k e η η ze ic h η e t, daß der Schwingungs-

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dämpfer (24) einen ersten elastischen Körper (25), der in der Bohrung des ersten Bauteils (20) befestigt ist, und wenigstens einen weiteren elastischen Körper (26) umfaßt, der zwischen dem ersten elastischen Körper (25) und dem zweiten starren Bauteil (22) angebracht ist und dessen Richtgröße kleiner ist als die des ersten elastischen Körpers (25).
2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (24) einen dritten elastischen Körper (27) aufweist, der zwischen dem ersten elastischen Körper (25) und dem an einer Stirnfläche des Schwingungsdämpfers anliegenden starren Befestigungselement (32) angebracht ist und dessen Richtgröße kleiner als die des ersten elastischen Körpers (25) ist.
3. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der .Schwingungsdämpfer (24) eine teilweise durch den ersten elastischen Körper (25) und teilweise durch den oder die elastischen Körper (26,27) verlaufende Bohrung (29) aufweist, in die eine rohrförmige Hülse (30) eingepaßt ist, und daß die starren Befestigungselemente einen durch eine Bohrung (23) in dem zweiten Bauteil (22) und durch die Hülse (30) in der Axialbohrung (29) des Schwingungsdämpfers (24) verlaufenden Bolzen mit einem Kopf, der an einer Oberfläche der Wand des zweiten Bauteils (22) anliegt und einen auf dem Bolzen (3T) aufgeschraubten, gegen eine Stirnfläche des Schwingungsdämpfers (24) andrückenden Gewindering (32) umfassen.
4. Verbindungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze ichnet, daß der erste elastische Körper (25) eine im wesentlichen zylinderförmige Außenwand mit einer umfaufenden Nut (28) umfaßt und daß der Rand der Bohrung (21) des ersten starren Bauteils (20) zur

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Befestigung des Scbwingungsdämpfers (24) mit der Nut (28) in Eingriff steht.
5. Verbindungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 dadurch gekennzeichnet, daß der erste elastische Körper (25) aus Gummi und der oder die weiteren elastischen Körper (26,27) aus einem schwaitunformigen Schaumstoff, bestehen.