DE102011117087A1

DE102011117087A1 - Entkopplungselement und Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls an einem Fahrzeugteil sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen

Info

Publication number: DE102011117087A1
Application number: DE102011117087A
Authority: DE
Inventors: Ulf Sintram; Michael Müller; Hans Carl Schmidt; Dieter Maus
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: WO2013060397A1; DE102011117087B4; DE202011110491U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung (3; 13; 23) zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls (2) an einem Fahrzeugteil (1). Die Anordnung (3; 13; 23) umfasst ein Halteroberteil (4; 14; 24) aus einem biegesteifen Material, an welchem das Funktionsmodul (2) befestigbar ist, ein Halterunterteil (6; 16; 26) aus einem biegesteifen Material, welches an dem Fahrzeugteil (1) befestigbar ist, und einem Entkopplungselement (5; 15; 25), welches zwischen dem Halteroberteil (4; 14; 24) und dem Halterunterteil (6; 16; 26) in physischem Kontakt angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung (3; 13; 23) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (5; 15; 25) einstückig und aus einem elastischen Material ausgebildet sind und wenigstens drei diskrete voneinander beabstandete und eine Ebene aufspannende Lagerelemente (50) aufweist, die jeweils in das Halteroberteil (4; 14; 24) und/oder in das Halterunterteil (6; 16; 26) eingreifen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein dazugehöriges Entkopplungselement (5; 15; 25) sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen schwingungsentkoppelnden Anordnung (23). Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass aus einem elastischen Material das einstückige Entkopplungselement (25) hergestellt wird. Dabei wird um das Entkopplungselement (25) herum das jeweils aus biegesteifem Kunststoff bestehende Halteroberteil (24) und Halterunterteil (26) durch Spritzgießen oder Vulkanisieren gefügt oder es wird das Entkopplungselement (25) durch Spritzgießen oder Vulkanisieren in einen Zwischenraum eingefügt, welcher durch beabstandete Anordnung des aus biegesteifem Kunststoff bestehenden Halteroberteils (24) und Halterunterteils (26) gebildet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls an einem Fahrzeugteil. Die Anordnung umfasst ein Halteroberteil aus einem biegesteifen Material, an welchem das Funktionsmodul befestigbar ist, ein Halterunterteil aus einem biegesteifen Material, welches an dem Fahrzeugteil befestigbar ist, und einem Entkopplungselement, welches zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil in physischem Kontakt angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein dazugehöriges Entkopplungselement sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen schwingungsentkoppelnden Anordnung.
Eine schwingungsentkoppelnde Befestigung an einem Fahrzeugteil ist insbesondere für solche Funktionsmodule erforderlich, die durch ihren Betrieb in Schwingungen versetzt werden. Da bei heutigen Fahrzeugen die Anforderungen hinsichtlich der Verringerung der Geräuschemission immer größer werden, muss insbesondere eine Übertragung des Körperschalls auf Fahrzeugteile und in den Fahrzeuginnenraum verhindert werden, damit die Benutzer des Fahrzeugs keine störenden Schwingungen wahrnehmen.
Zu Körperschall erzeugenden Funktionsmodulen gehören insbesondere elektrische Antriebe sowie Hydraulik-Aggregate bzw. Regelgeräte von Bremsregelsystemen, die typischerweise im Motorraum des Fahrzeugs verbaut sind. Bremsregelsysteme umfassen hydraulisch regelbare Brems-, Stabilitäts- oder Traktionssysteme, von denen heutzutage insbesondere Antiblockiersysteme (ABS), Antischlupfregelung (ASR) und Elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) geläufig sind. Solche Bremsregelsysteme erhalten typischerweise über Raddrehzahlsensoren Informationen über die momentane Raddrehzahl und können damit dem Durchdrehen der Räder beim Bremsen, Beschleunigen, bei der Fahrt in Kurven oder auf rutschigem Untergrund entgegenwirken. Dabei kann mittels eines Hydraulikaggregats die Brems- oder Antriebskraft bei den einzelnen Rädern individuell durch einen Regelkreis gesteuert und gegebenenfalls optimal verteilt werden.
Die Hydraulikaggregate sind in der Regel kompakte Bauelemente, welche eine Pumpe, einen elektrischen Antrieb und schaltende Ventile umfassen. Durch den Betrieb derartiger Hydraulikaggregate entstehen Schwingungen und Körperschall, welcher beispielsweise über eine Halterung, mit welcher das Hydraulikaggregat am Fahrzeug befestigt ist, auf andere Bauteile des Fahrzeugs übertragen wird. Dieser Körperschall macht sich als Geräusch sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs bemerkbar. Weiterhin kann der Körperschall auch über die am Hydraulikaggregat vorhandenen Anschlüsse und Leitungen übertragen werden.
Bisherige nach dem Stand der Technik bekannte Lösungen sehen gemäß 17 insbesondere Halterungsanordnungen 103 mit einem Halterunterteil 106 aus einem formstabilen Stahlblech vor, das über Verschraubungspunkte an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann. Das Bremsregelgerät 102 ist starr auf einem Halteroberteil 104 befestigt, z. B. mittels Schrauben 107 verschraubt. Das Halteroberteil 104 ist über Gummi-Elemente 105A, 105B, 105C von dem Halterunterteil 106 entkoppelt ist. Die Gummi-Elemente 105A, 105B, 105C werden dabei beispielsweise in Löcher vom Halteroberteil 104 eingebracht und dann in Bolzen 108 eingeknöpft, die am Halterunterteil 106 aufgeschweißt sind. Um dabei nicht nur für eine horizontale Schwingungsdämpfung, sondern außerdem für eine laterale Schwingungsdämpfung und eine ausreichende laterale Stabilität zu sorgen, werden wenigstens drei Gummi-Elemente 105A, 105B, 105C an räumlich getrennten Positionen benötigt. Der Aufbau mit einem Halteroberteil 104, einem Halterunterteil 106 und dazwischen gelagerten Entkopplungsmitteln 105A–105C hat dabei den Vorteil, dass einerseits eine klare Trennlinie gezogen werden kann, entlang der die Schwingungsdämpfung erfolgen soll. Außerdem lässt dieser Ansatz sowohl beim Design als auch bei Montage und Wartung mehr Freiheitsgrade zu.
Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben nicht auf die Gravitationsrichtung, sondern auf die durch Halteroberteil 104 und Halterunterteil 106 vorgegebene Vorzugsrichtung. Die Anordnung wird zwar vorzugsweise im Wesentlichen entlang der Gravitationsrichtung ausgerichtet, andere Ausrichtungen, insbesondere eine um 180° über Kopf gedrehte Ausrichtung, sind jedoch prinzipiell nicht ausgeschlossen.
Nachteilig an dieser Art Aufbau ist jedoch, dass relativ viele Einzelteile benötigt werden und aus der Konstruktion der Halterung aus formstabilen, biegesteifen Stahlblechen ein hohes Gewicht resultiert. Außerdem sind relativ große Abstände zwischen den einzelnen Auflagepunkten der schwingungsdämpfenden Gummi-Elemente erforderlich. Um nämlich einen guten Kompromiss zwischen Schwingungsdämpfung einerseits und lateraler Stabilität andererseits zu erzielen, müssen die Gummi-Elemente relativ weich sein, dürfen dabei andererseits aber keine zu großen Kippwinkel des Halteroberteils zulassen. Ferner muss der Halter selber schon deshalb sehr biegesteif ausgeführt werden, damit im Bremsregelgerät integrierte Beschleunigungssensoren tatsächlich die Fahrzeugbewegungen und nicht die Bewegungen des Bremsregelgeräts erfassen.
In der DE 43 24 099 C1 ist eine Vorrichtung zur Halterung und Montage der Hydraulikeinheit eines Anti-Blockier-Systems (ABS) im Motorraum eines Straßenfahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung umfasst eine Konsole, an der die Hydraulikeinheit mittels dreier Gummipuffer schwingungsisolierend gelagert ist, wobei drei mit dem Gehäuse der Hydraulikeinheit einstückig ausgebildete oder fest verbundene Verankerungszapfen in die Verankerungskanäle der Gummipuffer hineinragen.
Die DE 10 2007 024 326 A1 beschreibt eine Anordnung zur Befestigung eines Hydro-Aggregats einer Bremsanlage an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem Halterungselement. Das Halterungselement ist aus Metall oder Kunststoff und umfasst drei buchsenförmig ausgebildete sowie aus einem Elastomer bestehende Rastaufnahmen, die mit jeweils einem an der Karosserie des Fahrzeugs fest angeordneten Rastbolzen formschlüssig verbindbar sind.
In der DE 39 28 059 C1 ist eine schwingungsisolierende ABS-Lagerung beschrieben, die an die Karosserie eines Fahrzeugs geschweißt ist. Sie sieht eine Halterung mit drei topfförmigen Vertiefungen zur Aufnahme von Gummipuffern vor, in denen das ABS-Teil mit Lagerzapfen gelagert ist.
In der DE 196 46 650 C1 ist ein plattenförmiger Halter zur Halterung eines Bauteils an einem Tragteil beschrieben. Der plattenförmige Halter weist zur sicheren Halterung drei Steckdorne auf, die in entsprechende Gummibuchsen in der Fahrzeugkarosserie eingesteckt werden. Über die drei Gummibuchsen, die in Löchern in der Fahrzeugkarosserie befestigt werden, wird eine Schwingungsentkopplung unterstützt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung der eingangs genannten Art, ein Entkopplungselement sowie ein Herstellungsverfahren dazu bereitzustellen, welche eine kostengünstige und kompakte Bauweise mit möglichst geringem Gewicht ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Entkopplungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement einstückig und aus einem elastischen Material ausgebildet ist wenigstens drei, bevorzugt vier, diskrete voneinander beabstandete und eine Ebene aufspannende Lagerelemente aufweist, die jeweils in das Halteroberteil und/oder in das Halterunterteil eingreifen. Hierdurch wird die Anzahl der benötigten Einzelteile reduziert, woraus sich ein Kostenvorteil in der Fertigung des Entkopplungselements und in der Montage der gesamten Anordnung ergibt. Durch das Eingreifen des Entkopplungselements in das Halteroberteil und/oder das Halterunterteil wird ein Festsitz der Anordnung in vertikaler Richtung unterstützt. Durch die wenigstens drei voneinander beabstandeten Lagerelemente, die eine Ebene aufspannen, wird ferner eine durch ein einziges Bauteil realisierte laterale Kippstabilität erreicht.
Eine Ebene wird im Sinne der Erfindung dann aufgespannt, wenn die wenigstens drei Lagerelemente, insbesondere ihre Mittelpunkte oder Schwerpunkte, auch nicht annähernd auf einer Linie angeordnet sind. Sie sind z. B. in Form eines im Wesentlichen regelschenkeligen Dreiecks oder Vierecks angeordnet, wobei die konkrete Anordnung an die Befestigungsfläche des zu befestigenden Funktionsmoduls bzw. des dazugehörigen Halteroberteils sowie den erwartungsgemäß zu entkoppelnden Längs- und Querbeschleunigungen anzupassen sind.
Das Halteroberteil, das Halterunterteil und/oder das Entkopplungselement sind vorteilhafterweise aus spritzgegossenem Kunststoff gefertigt. Das Halteroberteil und das Halterunterteil sind in diesem Falle aus einem biegesteifen Kunststoff gefertigt und umfasst z. B. Polyamide (PA), Acrylonitrile-Styrene-Acrylester (ASA), Acrylnitrilbutadienacrylate (ABS), Polybutylenterephthalate (PBT), Polyoxymethylene (POM), Polysulfone oder Mischungen zweier oder mehrerer Komponenten davon. Das Entkopplungselement ist in diesem Falle aus einem elastischen Kunststoff (Elastomer) gefertigt. Die Verwendung von Kunststoff für das Halteroberteil und/oder das Halterunterteil hat mehrere Vorteile. Kunststoff, auch biegesteife Kunststoffe, weisen im Vergleich zu Metall oder Stahl bessere schwingungsdämpfende Eigenschaften auf und tragen damit besser zur Unterdrückung von Körperschall bei. Dadurch kann der elastische Kunststoff des Entkopplungselements ggf. härter gewählt werden als bei vergleichbarer Verwendung von Stahlhalterungen. Außerdem lassen sich Kunststoffe leicht verarbeiten, insbesondere in einem Spritzgussverfahren. Sie weisen ferner im Vergleich zu Stahl bei derselben Struktur ein geringeres Eigengewicht auf.
Die Lagerelemente umfassen z. B. Einbuchtungen und/oder Hervortretungen, die im befestigten Zustand des Entkopplungselements zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil in Einbuchtungen oder Hervortretungen in dem Halteroberteil und/oder in dem Halterunterteil eingreifen. Die Einbuchtungen sind beispielsweise als sogenanntes Schlüssel-Schloss-Paar ausgebildet, bei denen die Form einer Einbuchtungen lokal dem Negativbild einer dazugehörigen Hervortretung entspricht. Die Paarmitglieder sind jeweils gegeneinander austauschbar, d. h. es ist unerheblich, auf welcher der beiden zu verbindenden Teile die Hervortretung oder die Einbuchtung ausgebildet ist. Das Eingreifen kann je nach konkreter Ausgestaltung laterale und/oder horizontale Bewegungen des Entkopplungselements gegenüber dem Halteroberteil und/oder dem Halterunterteil verhindern. Insbesondere können auch Drehbewegungen verhindert werden. Sind die Hervortretungen und Einbuchtungen auf beiden Seiten des Entkopplungselements vorgesehen, können somit die entsprechenden Relativbewegungen zwischen Halteroberteil und Halterunterteil verhindert werden, wobei durch die Anordnung des Entkopplungselements zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil ein direkter Kontakt zwischen den beiden Halterteilen vermieden wird und so zugleich eine wirkungsvolle Schwingungsentkopplung ermöglicht wird.
Die Hervortretungen bilden beispielsweise in den Einbuchtungen eine laterale Formschlussverbindung und/oder eine vertikale Kraftschlussverbindung. Die Formen der Hervortretungen und Einbuchtungen können aber auch zusätzlich eine vertikale Formschlussverbindung erzeugen, z. B. durch Einrasten bzw. Clipsen. Alternativ ist auch eine Stoffschlussverbindung durch z. B. Spritzgießen oder Vulkanisieren möglich.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass indem Halteroberteil und dem Halterunterteil je ein Element eines ein Verriegelungsstift und ein Aufnahmeloch umfassenden Eingriffspaares ausgebildet ist. Das Entkopplungselement weist dabei einen röhrenförmigen Zentralring auf, welcher sternförmig mit den Lagerelementen verbunden ist und welcher wenigstens teilweise in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings in das Aufnahmeloch eingeführt ist. Der Verriegelungsstift ist dabei in den im Aufnahmeloch eingeführten, röhrenförmigen Zentralring in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings eingeführt, sodass das Halteroberteil in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings fest mit dem Halterunterteil verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung wird ein axialer Festsitz des Halteroberteils gegenüber dem Halterunterteil unterstützt. Ferner lässt sich diese Anordnung einfach zusammensetzen und gegebenenfalls auch wieder lösen.
Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass der Verriegelungsstift in eingeführtem Zustand in dem im Aufnahmeloch eingeführten, röhrenförmigen Zentralring in radialer Richtung festsitzt, z. B. durch Clipsen oder Verquetschen. Alternativ oder auch zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Lagerelemente bei der Anordnung des Entkopplungselements zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil in lateraler Richtung in den Einbuchtungen bzw. den Hervortretungen in dem Halteroberteil und/oder Halterunterteil entsprechend festsitzen.
Der röhrenförmige Zentralring weist in einer Ausgestaltung axial ausgerichtete Schlitze auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei bis sechs Schlitze, z. B. 4 Schlitze vorgesehen, die in regelmäßigem Radialwinkel angeordnet sind. Dadurch ist der Umfang des Zentralrings flexibel und lässt sich lokal vergrößern oder verkleinern. Beispielsweise lässt sich der Zentralring nur durch leichtes Zusammendrücken in das Aufnahmeloch einführen und wirkt dann im Aufnahmeloch wie ein Spreizdübel. Der daraufhin in den Zentralring eingeführte Verriegelungsstift drückt von innen weiter dagegen. Hieraus wird ein sehr guter Festsitz von Entkopplungselement, Halteroberteil und Halterunterteil erzielt, wobei durch Abstimmung der Dicke, Form und des konkret ausgewählten elastischen Materials des Entkopplungselement der gewünschte Kompromiss zwischen Festsitz einerseits und Schwingungsentkopplung andererseits feinabgestimmt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Verriegelungsstift radial nach außen hervorstehende, in axialer Richtung verlaufende Rippen auf, also von oben nach unten verlaufende Längsrippen. Die Rippen müssen sich dabei nicht unbedingt über die volle Länge des Verriegelungsstifts erstrecken. Sie sind beispielsweise nur in einem vertikalen Teilabschnitt ausgebildet. Die Anzahl und die Anordnung der Rippen ist vorzugsweise auf die Anzahl und die Anordnung der im Zentralring des Entkopplungselements ausgebildeten Schlitze abgestimmt. So können die Rippen insbesondere in die Schlitze eingreifen, welches einerseits die Montage vereinfacht, andererseits durch Formschluss zusätzlich eine Relativbewegung zwischen Entkopplungselement und Halteroberteil verhindern.
Gemäß einer Ausgestaltung weist wenigstens eine der Rippen an dem zum Kopfende des Verriegelungsstifts zugewandten Ende und/oder an dem vom Kopfende des Verriegelungsstifts abgewandten Ende eine Abschrägung auf. Dabei stellt die nach unten zum Kopfende gerichtete Abschrägung ein Einlaufschräge dar, die beim Einführen des Verriegelungsstifts in den röhrenförmigen Zentralring die Montage erleichtert. Die nach oben vom Kopfende abgewandte Abschrägung kann dabei als verjüngende Rastnase dienen, die eine zerstörungsfreie Demontage beim Herausziehen des Verriegelungsstifts aus dem Entkopplungselement unterstützt. Es ist dabei zweckmäßig, dass die zum Kopfende zugewandte Abschrägung flach verläuft, sodass sich die Rippe in sehr spitzem Winkel nach unten hin verjüngt. Der hierdurch gebildete Winkel liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 10° und 45°. Die obenliegende Abschrägung kann steiler verlaufen und ist darauf abzustimmen, je nachdem ob die Rastwirkung oder die Demontagetauglichkeit im Vordergrund steht. Der gebildete Winkel liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 45° und 75°.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Lagerelement eine Ringstruktur mit einem äußeren Ring und einem damit in Verbindung stehenden inneren Ring umfasst, wobei wenigstens eine Hervortretung in dem Halteroberteil oder dem Halterunterteil in Eingriff mit dem inneren Ring ist. Der äußere Ring steht dabei weiter als der innere Ring in Richtung des Halteroberteils oder des Halterunterteils hervor, sodass in eingreifendem Zustand der Hervortretung in den inneren Ring der äußere Ring eine Vorspannung an das Halteroberteil oder an das Halterunterteil erfährt. Der Eingriff zwischen der Hervortretung und der Ringstruktur erfolgt z. B. durch Formschluss in Einführrichtung, z. B. durch seitliches Einrasten oder Clipsen. Durch die so erzielte Vorspannung des elastischen Materials des Entkopplungselements wird eine zusätzliche Stabilität und Schwingungsdämpfung der Anordnung erreicht.
Dabei kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der innere Ring als in radialer Richtung angeordnete Doppelring- oder Mehrfachringstruktur ausgebildet ist, die untereinander durch umlaufende und/oder unterbrochene Stege verbunden sind. Hierdurch wird eine zusätzliche laterale Schwingungsentkopplung unterstützt.
Das Entkopplungselement ist in einer alternativen Ausführungsform als klebende Struktur zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil ausgebildet. Die klebende Struktur umfasst dabei beispielsweise einen Rahmen oder eine Ringstruktur, die auch ohne Auflagepunkt in der Nähe des Rotationsschwerpunkts auskommt. Sie kann unterbrochen, z. B. S-förmig sein. Sie ist insbesondere eine durch eine Silikonbeimischung kohäsive Elastomermischung. Alternativ kann die klebende Wirkung auch durch Vulkanisation erreicht werden.
Die in den verschiedenen Ausgestaltungen beschriebenen Merkmale leisten jeweils einen Beitrag zu bestimmten Teileffekten, z. B. dem relativen Festsitz, der Schwingungsentkopplung und der Montage- oder Demontagetauglichkeit. So können die verschiedenen Wandstärken des Entkopplungselements auch teilweise tailliert ausgeführt sein, sodass eine progressive Dämpfungscharakteristik erreicht wird. Die einzelnen Merkmale lassen sich zudem untereinander kombinieren und der zu erzielende Gesamteffekt kann an die jeweilige Situation angepasst werden. So kann insbesondere der Einsatz einzelner Merkmale nach Kosten-Nutzen-Verhältnis im spezifischen Einsatzszenario der schwingungsentkoppelnden Anordnung abgewogen werden.
Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls an einem Fahrzeugteil ausgestattet. Das Funktionsmodul ist dabei insbesondere ein elektrisches Antriebsmodul oder eine Hydraulikeinheit für ein Bremsregelungssystem (ABS, ESP), das typischerweise im Motorraum des Fahrzeugs angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Entkopplungselement für eine Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls an einem Fahrzeugteil ist das Funktionsmodul an einem Halteroberteil aus einem biegesteifen Material befestigbar, an dem Fahrzeugteil ist ein Halterunterteil aus einem biegesteifen Material befestigbar und das Entkopplungselement ist zwischen dem Halteroberteil und dem Halterunterteil in physischem Kontakt anordenbar. Das erfindungsgemäße Entkopplungselement ist dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement wenigstens drei diskrete voneinander beabstandete und eine Ebene aufspannende Lagerelemente aufweist, die jeweils mit dem Halteroberteil und/oder dem Halterunterteil in Eingriff bringbar sind. Das erfindungsgemäße Entkopplungselement ist für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Anordnung geeignet. Es weist somit auch die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer schwingungsentkoppelnden Anordnung für eine Befestigung eines Funktionsmoduls an einem Fahrzeugteil, werden bei der Anordnung ein Entkopplungselement zwischen einem Halteroberteil, an welchem das Funktionsmodul befestigbar ist, und einem Halterunterteil, welches an dem Fahrzeugteil befestigbar ist, in physischen Kontakt angeordnet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement einstückig aus einem elastischen Material hergestellt wird. Entweder wird um das Entkopplungselement herum das jeweils aus biegesteifem Kunststoff bestehende Halteroberteil und Halterunterteil durch Spritzgießen oder Vulkanisieren gefügt. Alternativ dazu wird das Entkopplungselement durch Spritzgießen oder Vulkanisieren in einen Zwischenraum eingefügt, welcher durch beabstandete Anordnung des aus biegesteifem Kunststoff bestehenden Halteroberteils und Halterunterteils gebildet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren profitiert von der einstückigen Ausführung des Entkopplungselements. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner das Entkopplungselement mit dem Halterunterteil und dem Halteroberteil ohne Ausüben von Montagekräften erfolgen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die schwingungsentkoppelnden Eigenschaften der Anordnung aus.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
1 zeigt ein Fahrzeug in einer seitlichen Teilschnittdarstellung mit einem Blick in den Motorraum, der mit einer Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls an der Innenwand der Fahrzeugkarosserie gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist,
2 zeigt eine explodierte Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls,
3 zeigt das einstückige Entkopplungselement der in der 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
4 zeigt eine Draufsicht auf das Halterunterteil mit dem darin montierten Entkopplungselement der in der 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
5 zeigt eine schematische Schnittansicht des Halterunterteils mit dem eingesetzten Entkopplungselement aus der 4 entlang dem Schnitt A-A,
6 zeigt eine seitliche Teilansicht der in der 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung in teilweise zusammengebautem Zustand,
7 zeigt eine schematische Schnittansicht der in der 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung entlang dem Schnitt A-A in vollständig zusammengebautem Zustand,
8 zeigt eine explodierte Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls,
9 zeigt das Halteroberteil der in der 8 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
10 zeigt das einstückige Entkopplungselement der in der 8 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
11 zeigt das einstückige Entkopplungselement aus der 10 in einer Draufsicht,
12 zeigt eine schematische Schnittansicht des Entkopplungselements gemäß 11 entlang dem Schnitt A-A, wobei das Entkopplungselement mit dem Halteroberteil und dem Halterunterteil gemäß der zweiten in der 8 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante vollständig zusammengebaut ist,
13 zeigt die in der 12 dargestellten schematischen Schnittansicht, wobei die als Ringstruktur ausgebildeten Lagerelemente des Entkopplungselements einen inneren Doppelring umfasst,
14 zeigt eine explodierte Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls,
15 zeigt das einstückige Entkopplungselement der in der 14 dargestellten dritten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
16 zeigt eine schematische Schnittansicht des Entkopplungselements gemäß 15, wobei das Entkopplungselement mit dem Halteroberteil und dem Halterunterteil gemäß der dritten in der 14 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante vollständig zusammengebaut ist, und
17 zeigt eine explodierte Darstellung einer Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls nach dem Stand der Technik.
In der 1 ist ein Fahrzeug 1 in einer seitlichen Teilschnittdarstellung mit einem Blick in den Motorraum dargestellt, der mit einer Anordnung 3, 13 oder 23 zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Bremsregelgeräts 2 an der Innenwand der Fahrzeugkarosserie gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist. Das Bremsregelgerät 2 umfasst insbesondere ein Hydraulikaggregat mit schnell schaltenden Ventilen zur Regulierung des Hydraulikdruckes in der Bremsanlage des Fahrzeugs. Das Bremsregelgerät 2 umfasst weitere Funktionseinheiten, z. B. einen Zentralprozessor und ein oder mehrere Beschleunigungssensoren.
In der 2 ist eine explodierte Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Anordnung 3 zur schwingungsentkoppelnden Befestigung des Bremsregelgeräts 2 dargestellt. Das Halteroberteil 4 und das Halterunterteil 6 sind aus einem biegesteifen Kunststoff, z. B. Polyamid, jeweils als einstückiges Spritzgussteil hergestellt. Das Entkopplungselement 5 ist als einstückiges Spritzgussteil aus einem Elastomer gefertigt.
Das Bremsregelgerät 2 ist nach an sich bekannter Art auf dem Halteroberteil 4 befestigbar, z. B. mittels Schrauben. Das Halteroberteil weist in diesem Falle entsprechende Bohrungen auf, in die die Schrauben eingeschraubt werden können. Alternativ kann das Bremsregelgerät 2 mittels eines an der Oberseite des Halteroberteils 4 ausgebildeten Rastaufnahme eingerastet werden (nicht dargestellt). Das Halterunterteil 6 kann nach an sich bekannter Art an einem Fahrzeugteil, insbesondere der Innenwand im Motorraum, befestigt werden.
In der 3 ist das in der 2 dargestellte einstückige Entkopplungselement 5 im Detail dargestellt. Das Entkopplungselement 5 umfasst einen röhrenförmigen Zentralring 51, welcher im unteren Abschnitt vier jeweils um 90° voneinander versetzte, vertikal verlaufende Längsschlitze 54 aufweist. Im oberen Abschnitt des Zentralrings 51 verbinden vier jeweils um 90° versetzte Verbindungsstege 52 sternförmig je ein zylindrisches Lagerelement 50. Die zylindrischen Lagerelemente 50 können massiv aus Kunststoff sein oder innen eine Hohlstruktur aufweisen. Sie sind insbesondere konisch zulaufend innen hohl, sodass sich eine progressive Federwirkung in Abhängigkeit von vertikal wirkenden Kräften einstellt. Am unteren Ende weist der Zentralring 51 eine ringförmig umlaufende Rastnase 53 auf, die jeweils von den bis unten verlaufenden Längsschlitzen 54 durchbrochen wird.
In der 4 ist eine Draufsicht auf das Halterunterteil 6 mit dem darin montierten Entkopplungselement 5 der in der 2 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung 3 dargestellt. Die vier Lagerelemente 50 greifen dabei passgenau in vier zylindrisch ausgeformte Sacklöcher 60. Der röhrenförmige Mittelring 51 greift bis zur Höhe der Ansätze der Verbindungsstege 52 in ein Mittelloch 61 ein.
In der Schnittansicht der 5 entlang dem in der 4 gezeigten Schnitt A-A ist das Halterunterteil 6 mit dem darin eingesetzten Entkopplungselement 5 dargestellt. Die Rastnase 53 des Zentralrings 51 greift dabei um den unteren Rand des Mittellochs 61 rastend ein, sodass das Entkopplungselement 5 in dem Halterunterteil fest sitzt. Ferner verhindert der passgenaue Sitz der sternförmig angeordneten Lagerelemente 50 in den Sacklöchern 60, dass sich das Entkopplungselement 5 gegenüber dem Halterunterteil 6 verdrehen kann.
In der 6 ist eine seitliche Teilansicht der erfindungsgemäßen Anordnung 3 dargestellt. Gemäß den 4 und 5 wurde das Entkopplungselement 5 bereits in das Halterunterteil 6 eingeführt. Das Halteroberteil 4 kann nun mit darauf befestigtem Bremsregelgerät 2 (nicht dargestellt) von oben in die so teilzusammengebaute Anordnung 3 eingesetzt werden. Das Halteroberteil 4 umfasst dazu einen Verriegelungsstift 40, der mit dem Mittelloch 61 ein Eingriffpaar bildet, welches durch den dazwischenliegenden Zentralring 51 des Entkopplungselements 5 schwingungsentkoppelnd verbunden wird, ohne dass sich das Halteroberteil 4 und das Halterunterteil 6 direkt berühren.
Der Verriegelungsstift 40 wird in den Zentralring 51 eingeführt, wobei der Durchmesser des Verriegelungsstifts 40 etwas größer als der Innendurchmesser des Zentralrings 51 ist und unter leichtem Quetschen des elastischen Materials des Entkopplungselements 5 und durch leichtes Spreizen der durch die Längsschlitze 54 unterbrochenen Abschnitte des Zentralrings 51 die Außenseite des Zentralrings 51 an die Innenseite des Mittellochs 61 im Halterunterteil 6 drückt (7). Hierdurch werden das Halteroberteil 4 und das Halterunterteil 6 fest aneinander gekoppelt. Um eine weitere Stabilität gegenüber Verdrehungen beider Teile zu erzeugen, können Zapfen 44 an der Unterseite des Halteroberteils 4 ausgebildet sein, die in Einbuchtungen der zylindrischen Lagerelemente 50 passgenau eingreifen.
Der Verriegelungsstift 40 umfasst vier um jeweils 90° gegeneinander versetzte, radial nach außen hervorstehende und in axialer Richtung von oben nach unten verlaufende Rippen 41, die zum Kopfende des Verriegelungsstifts 40 hin eine Einlaufschräge 42 aufweisen. Das Einführen des Verriegelungsstifts 40 in den Zentralring 51 wird hierdurch einerseits erleichtert, andererseits greifen die oberen Kanten der Rippen 41 einrastend in ein entsprechendes innerhalb des Mittelrings 51 ausgebildetes Profil, welches zusätzlichen Halt gegenüber Beschleunigungen in vertikaler Richtung verleiht. Die Rippen 41 greifen beispielsweise in die sich nach unten leicht verbreiternden und/oder vertiefenden Längsschlitze 54 des Zentralrings 51 ein.
In der 8 ist eine explodierte Darstellung der Anordnung 13 gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante zur schwingungsentkoppelnden Befestigung dargestellt. Das Halteroberteil 14 und das Halterunterteil 16 wurden als jeweils einstückiges Spritzgussteil aus einem biegesteifen Kunststoff hergestellt. Das Entkopplungselement 15 ist wiederum ein einstückiges Spritzgussteil aus einem Elastomer.
In dem Halterunterteil 16 sind vier zylindrische Sacklöcher 60 im Abstand von 70 mm in Form eines Quadrats angeordnet. Mittig in dieser quadratischen Anordnung ist ein Mittelloch 61 vorgesehen, welches einen nach oben stehenden umlaufenden Wulst 62 aufweist.
In der 9 ist eine Detailansicht des Halteroberteils 14 der in der 8 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung 13 dargestellt. An der Unterseite des Halteroberteils 14 sind vier Zapfen 44 im Abstand von 70 mm in Form eines Quadrats angeordnet. Mittig in dieser quadratischen Anordnung ist ein Verriegelungsstift 40 vorgesehen, welcher vier um jeweils 90° gegeneinander versetzte, radial nach außen hervorstehende und in axialer Richtung von oben nach unten verlaufende Rippen 41 aufweist. Die Rippen 41 sind so ausgerichtet, dass sie jeweils radial zu einem der vier Zapfen 44 zeigen. Ferner weisen die Rippen 41 nach unten zum Kopfende des Verriegelungsstifts 40 hin jeweils eine Einlaufschräge 42 sowie am nach oben gerichteten Ende jeweils eine Auslaufschräge 43 auf. Die Einlaufschrägen 42 weisen mit der Achsrichtung des Verriegelungsstifts 40 einen Winkel von etwa 30° auf. Die Auslaufschrägen 43 weisen mit der Achsrichtung des Verriegelungsstifts 40 einen Winkel von etwa 60° auf.
In der 10 ist eine Detailansicht des einstückigen Entkopplungselement 15 der in der 8 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung 13 dargestellt. Eine dazugehörige Draufsicht ist in der 11 dargestellt. Das Entkopplungselement 15 umfasst vier im Abstand von 70 mm in Form eines Quadrats angeordnete Lagerelemente 50, die über je einen Verbindungssteg 52 mit einem mittig angeordneten Zentralring 51 verbunden sind.
Der Zentralring 51 weist im unteren Abschnitt vier jeweils um 90° voneinander versetzte, vertikal verlaufende Längsschlitze 54 auf, die jeweils unterhalb der vier Verbindungsstege 52 beginnen. Am unteren Ende ist eine ringförmig umlaufende Rastnase 53 vorgesehen, die jeweils von den bis unten verlaufenden Längsschlitzen 54 durchbrochen wird.
Die Lagerelemente 50 bestehen jeweils aus einer Ringstruktur mit einem Lager-Innenring 57 und einem damit in Verbindung stehenden Lager-Außenring 58, wobei der Lager-Außenring 58 weiter nach oben hervorsteht als der Lager-Innenring 57. Die Verbindung zwischen Lager-Innenring 57 und Lager-Außenring 58 ist beispielsweise eine Rotationsfläche. Sie kann durchgehend oder auch teilweise unterbrochen ausgestaltet sein. Der Lager-Außenring 58 ist topfförmig geformt und knickt in der Höhe horizontal ab, in welcher das untere Ende des Verbindungsstegs 52 an das Lagerelement 50 angreift. Der Lager-Innenring 57 ragt tiefer nach unten und weist eine horizontal ringförmige Einbuchtung auf.
Der äußere Durchmesser des Zentralrings 51 und der lichte Durchmesser des Mittellochs 61 sind derart aufeinander abgestimmt, dass der Zentralring 51 unter leichtem Zusammendrücken des unteren, mit den Längsschlitzen 54 versehenen Abschnitts von oben in das Mittelloch 61 einführbar ist, wobei der Zentralring 51 insbesondere soweit zusammendrückbar ist, dass die umlaufende Rastnase 53 durch die Öffnung von dem Mittelloch 61 hindurchpasst. Der innere Durchmesser des Zentralrings 51 und der Durchmesser des Verriegelungsstifts 40 sind derart aufeinander abgestimmt, dass der Verriegelungsstift 40 durch den in das Mittelloch 61 eingeführten Zentralring 51 einführbar ist. In analoger Weise sind der äußere Durchmesser der Lager-Innenringe 57 und der lichte Durchmesser der Sacklöcher 60 sowie der innere Durchmesser der Lager-Innenringe 57 und der Durchmesser der Zapfen 44 aufeinander abgestimmt. Insbesondere greifen die Zapfen 44 in die Lager-Innenringe 57 von innen ein. Die genannten Durchmesserpaare sind idealerweise nahezu gleich, sodass in zusammengebautem Zustand die Flächen der genannten Teilepaare einerseits aneinander anliegen, andererseits das elastische Material des Entkopplungselements an den genannten Flächen nicht unter großer mechanischer Spannung steht.
In der 12 und der 13 sind schematische Schnittansichten des Entkopplungselements 15 gemäß 11 entlang dem Schnitt A-A dargestellt, wobei das Entkopplungselement 15 mit dem Halteroberteil 14 und dem Halterunterteil 16 gemäß der in der 8 dargestellten erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsvariante vollständig zusammengebaut ist. Der Zusammenbau wird im Folgenden näher beschrieben.
Durch die Längsschlitze 54 lässt sich die umlaufende Rastnase 53 nach innen drücken, so dass sich in diesem Zustand der Außendurchmesser des Zentralrings 51 kleiner darstellt als der zugehörige Durchmesser des Mittellochs 61 im Halterunterteil 16. Durch eine leichte Anschrägung der Rastnase 53 in Einführrichtung stellt sich dieser Effekt beim Einfädeln in das Mittelloch 61 automatisch ein und das Entkopplungselement 15 kann in diesem Punkt relativ kraftfrei in das Halterunterteil 16 eingebracht werden. Der Zentralring 51 rastet schließlich komplett in dem Mittelloch 61 ein, wobei die umlaufende Rastnase 53 unter den Rand des Mittellochs 61 eingreift und somit einen Festsitz gegenüber nach oben gerichteten Kräften bewirkt. Der in Richtung Verbindungsstege 52 auslaufende Teil des Zentralrings 51 liegt dabei auf dem Wulst 62 des Mittellochs 61 auf und verhindert so ein weiteres Abrutschen des Zentralrings 51 nach unten.
Der Verriegelungsstift 40 des Halteroberteil 14 wird in den im Mittenloch 61 eingesetzten Zentralring 51 des Entkopplungselements 15 eingeführt. Der Verriegelungsstift 40 weitet hierbei den Zentralring von innen auf und verstärkt den verriegelnden Effekt der Rastnase 53. Der Zentralring 51 kann innen zusätzlich partiell verjüngt ausgestaltet sein, sodass die Klemmwirkung von innen noch verstärkt wird.
Die vier Rippen 41 des Verriegelungsstifts 40 greifen beim Passieren in die vier Längsschlitze 54 im Zentralring 51 ein. Da die Längsschlitze 54 erst genau unterhalb der nach außen laufenden Verbindungsstege 52 beginnen, hinterfassen die Rippen 41 das Entkopplungselement 15 unterhalb der Ansätze der Verbindungsstege 52 und verriegeln das Entkopplungselement 15 mit dem Halteroberteil 14 und dem Halterunterteil 16. Halteroberteil 14 und Halterunterteil 16 sind somit über einen zentralen Verbindungspunkt miteinander verriegelt.
Die Einlaufschräge 42 der Rippen 41 sowie eine Ansenkung 55 am oberen Innenrand des Zentralrings 51 vereinfachen das Einführen des Verriegelungsstifts 40 in das Entkopplungselement 15, sodass die aufzubringenden Montagekräfte reduziert werden können. Die Auslaufschräge 43 der Rippen 41 entgegen der Montagerichtung greifen schließlich hinter eine Rastschräge 56 unterhalb des Ansatzes, von welchem die Verbindungsstege 52 an den Zentralring 51 ansetzen und die Längsschlitze 54 nach unten beginnen. Hierdurch wird eine zerstörungsfreie Demontage des Halteroberteils 14 ermöglicht und andererseits sichergestellt, dass sich das Halteroberteil 14 bei der Montage in das Entkopplungselement 15 hineinzieht und dadurch die beiden Halterteile 14, 16 auf Zug miteinander verspannen.
Die vier Lagerelemente 50 des Entkopplungselements 15 liegen mit dem Boden des topfförmigen Lager-Außenrings 58 an der Oberseite des Halterunterteils 16 auf, während der weiter nach unten geführte Lager-Innenring 57 in die Sacklöcher 60 eingreift. Dabei greift die horizontal umlaufende, ringförmige Einbuchtung in der Außenseite des Lager-Innenrings 57 in die Lochwandung der Sacklöcher 60 ein.
Bei aufsetzen des Halteroberteils 14 wird der den Lager-Innenring 57 überragende Lager-Außenring 58 gestaucht und im Bereich des Kontaktes mit dem Halteroberteil 14 geweitet, sodass in eingreifendem Zustand eines Zapfens 44 in einen Lager-Innenring 57 der dazugehörige Lager-Außenring 58 eine Vorspannung an das Halteroberteil 14 erfährt. Der Lager-Innenring 57 wirkt als Auflage für das Halteroberteil 14 und zusammen mit dem Lager-Außenring 58 als Druckfeder, welche sich der Einfederbewegung vom Halteroberteil 14 entgegenstellt. An der Innenseite der Lager-Innenringe 57 können partielle Aufdickungen vorgesehen sein, welche durch Kontakt mit den Zapfen 44 bei Relativbewegungen des Halteroberteils 14 zum Halterunterteil 16 eine zusätzliche laterale Dämpfung erzeugen.
Der Lager-Außenring 58 wirkt dabei wie eine vorgespannte Feder und erzeugt eine Druckkraft, die der Zugkraft vom mittleren Anbindungspunkt des Verriegelungsstiftes 40, des Zentralrings 51 und des Mittellochs 61 entgegen wirkt. Halteroberteil 14 und Halterunterteil 16 werden also über die Hebellänge der Verbindungsstege 52 verspannt. Die so erzeugte 4-Punkt-Lagerung verspannt die beiden Halterteile 14, 16 bereits in Konstruktionslage und schafft hierüber die Voraussetzung für hohe Eigenfrequenzen einerseits bei guter Schwingungsentkopplung andererseits.
Bei der in der 13 dargestellten Modifikation sind gegenüber dem in der 12 dargestellten Entkopplungselement 15 anstelle der Lager-Innenringe 57 Doppelringe 59 vorgesehen, die miteinander verbunden sind. Hierdurch kann eine zusätzliche laterale Schwingungsentkopplung unterstützt werden. Außerdem kann das Einführen der Lagerelemente 50 in die Sacklöcher 60 unter geringerem mechanischen Druck erfolgen.
Die beschriebene erste und zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung 3, 13 bieten Freiheiten bei der Montage und Demontage. Das Bremsregelgerät 2 kann im Fahrzeug bauenden Werk mit dem Halteroberteil 4, 14 verschraubt oder in dieses eingeclipst werden, um anschließend auf das Halterunterteil 6, 16 mit dem dazwischen angeordneten Entkopplungselement 5, 15 aufgesetzt zu werden. Das Halterunterteil 6, 16 wurde zuvor bereits an der Karosserie befestigt. Im Falle einer Reparatur kann die Anordnung 3, 13 zerstörungsfrei leicht auseinandergebaut werden, wobei Halteroberteil 4, 14, Halterunterteil 6, 16 bzw. Entkopplungselement 5, 15 gegebenenfalls separat ausgetauscht werden können.
In der 14 ist eine explodierte Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Anordnung 23 zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Bremsregelgeräts 2 dargestellt. Das Halteroberteil 24 und das Halterunterteil 26 sind wiederum einstückige Spritzgussteile aus einem biegesteifen Kunststoff. Das Entkopplungselement 25 ist wiederum ein einstückiges Spritzgussteil aus einem Elastomer. Anders als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten ergeben sich nun aber zwei Herstellungsmöglichkeiten, die sich insbesondere für Fertigungsanlagen mit einer hohen Automatisierungstiefe eignen.
Im ersten Herstellungsverfahren wird das einstückige Entkopplungselement 25 gemäß den 14 und 15 in einem ersten Verfahrensschritt als einstückiges Spritzgussteil aus einem Elastomer hergestellt. Es umfasst vier quadratisch angeordnete Lagerelemente 50, die durch eine Rahmenstruktur 52' miteinander verbunden sind. Die Lagerelemente 50 ragen in Bezug zur Rahmenstruktur 52' jeweils nach oben und unten hervor, wobei sie in beide Richtungen doppelt T-förmig bzw. tailliert ausgebildet sind. Um das fertige Entkopplungselement 25 herum wird nun in einem zweiten Verfahrensschritt das jeweils aus biegesteifem Kunststoff bestehende Halteroberteil 24 und Halterunterteil 26 durch Spritzgießen oder Vulkanisieren gefügt.
Im Falle der Spritzgussvariante wird das fertige Entkopplungselement 25 zwischen den Spritzgussformen von Halteroberteil 24 und Halterunterteil 26 angeordnet. Dabei umschließen die Spritzgussformen jeweils die Lagerelemente 50 und Teile der jeweils zugewandten Seite der Rahmenstruktur 52'. Daraufhin wird das Entkopplungselement 25 mit dem biegsteifen Kunststoff beidseitig umspritzt. Alternativ können das Halteroberteil 24 und das Halterunterteil 26 auch in einem separaten Spritzgussschritt hergestellt werden und anschließend durch Kleben oder Vulkanisieren an das Entkopplungselement 25 gefügt werden. Dazu können dem Elastomer des Entkopplungselement 25 Silikonbeimischungen oder vulkanisierende Substanzen zugefügt werden. Das Entkopplungselement 25 kann dabei auf einer oder auf beiden Seiten, die dem Halteroberteil 24 bzw. dem Halterunterteil 26 zugewandt sind, eine klebende Struktur umfassen, die zwischen dem Halteroberteil 24 und dem Halterunterteil 26 liegt und so den lateralen und vertikalen Festsitz der Anordnung unterstützt.
In einem zweiten Herstellungsverfahren werden das Halteroberteil 24 und das Halterunterteil 26 in einem ersten Verfahrensschritt durch Spritzgießen hergestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt werden die so erhaltenen einstückigen Spritzgussteile beabstandet angeordnet und das Entkopplungselement 25 wird durch Spritzgießen oder Vulkanisieren in den dazwischen gebildeten Zwischenraum eingefügt.
In der 16 ist eine schematische Schnittansicht des Entkopplungselements 25 gemäß der 15 dargestellt, wobei das Entkopplungselement 25 mit dem Halteroberteil 24 und dem Halterunterteil 26 gemäß einem der genannten Verfahren zu der erfindungsgemäßen Anordnung 23 gemäß der dritten Ausführungsvariante hergestellt wurde. Die Lagerelemente 50 greifen beidseitig in entsprechende Einbuchtungen des Halteroberteils 24 und des Halterunterteils 26 ein, wobei diese zusätzlich von der Rahmenstruktur 52' schwingungsentkoppelnd voneinander beabstandet werden. Das Halteroberteil 24 liegt dabei nicht vollständig auf der Rahmenstruktur 52 auf, sondern bildet noch einen Zwischenraum 27, sodass das Bremsregelgerät 2 zu einem späteren Zeitpunkt noch einfach darauf verschraubt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Bremsregelgerät mit Hydraulikaggregat
3, 13, 23: Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung
4, 14, 24: Halteroberteil
5, 15, 25: einstückiges Entkopplungselement
6, 16, 26: Halterunterteil
27: Zwischenraum
40: Verriegelungsstift
41: Rippen
42: Einlaufschräge
43: Auslaufschräge
44: Zapfen
50: Lagerelemente
51: Zentralring
52: Verbindungssteg
52: Rahmenstruktur
53: Rastnase
54: Längsschlitze
55: Ansenkung
56: Rastschräge
57: Lager-Innenring
58: Lager-Außenring
59: Doppel-Innenring
60: Sackloch
61: Mittelloch
62: Wulst
102: Bremsregelgerät mit Hydraulikaggregat
103: Anordnung zur schwingungsentkoppelnden Befestigung (Stand der Technik)
104: Halteroberteil
105A–C: Gummi-Elemente
106: Halterunterteil
107: Schraube
108: Bolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4324099 C1 [0008]
DE 102007024326 A1 [0009]
DE 3928059 C1 [0010]
DE 19646650 C1 [0011]

Claims

Anordnung (3; 13; 23) zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls (2) an einem Fahrzeugteil (1), umfassend – ein Halteroberteil (4; 14; 24) aus einem biegesteifen Material, an welchem das Funktionsmodul (2) befestigbar ist, – ein Halterunterteil (6; 16; 26) aus einem biegesteifen Material, welches an dem Fahrzeugteil (1) befestigbar ist, und – einem Entkopplungselement (5; 15; 25), welches zwischen dem Halteroberteil (4; 14; 24) und dem Halterunterteil (6; 16; 26) in physischem Kontakt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Entkopplungselement (5; 15; 25) einstückig und aus einem elastischen Material ausgebildet ist und wenigstens drei diskrete voneinander beabstandete und eine Ebene aufspannende Lagerelemente (50) aufweist, die jeweils in das Halteroberteil (4; 14; 24) und/oder in das Halterunterteil (6; 16; 26) eingreifen.
Anordnung (3; 13; 23) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteroberteil (4; 14; 24), das Halterunterteil (6; 16; 26) und/oder das Entkopplungselement (5; 15; 25) aus spritzgegossenem Kunststoff gefertigt sind.
Anordnung (3; 13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Halteroberteil (4; 14) und dem Halterunterteil (6; 16) je ein Element eines ein Verriegelungsstift (40) und ein Aufnahmeloch (61) umfassenden Eingriffspaares ausgebildet ist, – das Entkopplungselement (5; 15) einen röhrenförmigen Zentralring (51) aufweist, welcher sternförmig mit den Lagerelementen (50) verbunden ist und welcher wenigstens teilweise in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings (51) in das Aufnahmeloch (61) eingeführt ist, und – der Verriegelungsstift (40) in den im Aufnahmeloch (61) eingeführten, röhrenförmigen Zentralring (51) in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings (51) eingeführt ist, sodass das Halteroberteil (4; 14) in axialer Richtung des röhrenförmigen Zentralrings (51) fest mit dem Halterunterteil (6; 16) verbunden ist.
Anordnung (3; 13) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Zentralring (51) axial ausgerichtete Schlitze (54) aufweist.
Anordnung (3; 13) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsstift (40) radial nach außen hervorstehende, in axialer Richtung verlaufende Rippen (41) aufweist.
Anordnung (3; 13) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Rippen (41) an dem zum Kopfende des Verriegelungsstifts (40) zugewandten Ende und/oder an dem vom Kopfende des Verriegelungsstifts (40) abgewandten Ende eine Abschrägung (42, 43) aufweist.
Anordnung (3; 13) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens ein Lagerelement (50) eine Ringstruktur (57, 58, 59) mit einem äußeren Ring (58) und einem damit in Verbindung stehenden inneren Ring (57, 59) umfasst, wobei wenigstens eine Hervortretung (44) in dem Halteroberteil (4; 14) oder in dem Halterunterteil (6; 16) in Eingriff mit dem inneren Ring (57, 59) ist, und – der äußere Ring (58) weiter als der innere Ring (57, 59) in Richtung des Halteroberteils (4; 14) oder des Halterunterteils (6; 16) hervorsteht, sodass in eingreifendem Zustand der Hervortretung (44) in den inneren Ring (57, 59) der äußere Ring (58) eine Vorspannung an das Halteroberteil (4; 14) oder an das Halterunterteil (6; 16) erfährt.
Anordnung (23) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (25) eine klebende Struktur zwischen dem Halteroberteil (24) und/oder dem Halterunterteil (26) umfasst.
Entkopplungselement (5; 15; 25) für eine Anordnung (3; 13; 23) zur schwingungsentkoppelnden Befestigung eines Funktionsmoduls (2) an einem Fahrzeugteil (1), wobei – das Funktionsmodul (2) an einem Halteroberteil (4; 14; 24) aus einem biegesteifen Material befestigbar ist, – an dem Fahrzeugteil (1) ein Halterunterteil (6; 16; 26) aus einem biegesteifen Material befestigbar ist und – das Entkopplungselement (5; 15; 25) zwischen dem Halteroberteil (4; 14; 24) und dem Halterunterteil (6; 16; 26) in physischem Kontakt anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Entkopplungselement (5; 15; 25) wenigstens drei diskrete voneinander beabstandete und eine Ebene aufspannende Lagerelemente (50) aufweist, die jeweils mit dem Halteroberteil (4; 14; 24) und/oder dem Halterunterteil (6; 16; 26) in Eingriff bringbar sind.
Verfahrend zum Herstellen einer schwingungsentkoppelnden Anordnung (23) für eine Befestigung eines Funktionsmoduls (2) an einem Fahrzeugteil (1), wobei bei der Anordnung (23) ein Entkopplungselement (25) zwischen einem Halteroberteil (24), an welchem das Funktionsmodul (2) befestigbar ist, und einem Halterunterteil (26), welches an dem Fahrzeugteil (1) befestigbar ist, in physischen Kontakt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Entkopplungselement (25) einstückig aus einem elastischen Material hergestellt wird, – dass um das Entkopplungselement (25) herum das jeweils aus biegesteifem Kunststoff bestehende Halteroberteil (24) und Halterunterteil (26) durch Spritzgießen oder Vulkanisieren gefügt wird oder – dass das Entkopplungselement (25) durch Spritzgießen oder Vulkanisieren in einen Zwischenraum eingefügt wird, welcher durch beabstandete Anordnung des aus biegesteifem Kunststoff bestehenden Halteroberteils (24) und Halterunterteils (26) gebildet wird.