-
Die Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfungseinrichtung mit einem Schwingungsdämpfungselement aus einem Elastomermaterial.
-
Derartige Schwingungsdämpfungselemente sind zur Geräuschdämpfung bei Bauteilen in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs allgemein bekannt. Eine derartige Schwingungsdämpfungseinrichtung weist ein Schwingungsdämpfungselement auf, das aus einem Elastomermaterial hergestellt ist und im Bereich einer Lagerung eines entsprechenden Bauteils in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Das Schwingungsdämpfungselement dient dazu, Schwingungen, die durch Vibrationen in einem Fahrbetrieb des Personenkraftwagens auftreten können, relativ zu dem fahrzeugfest montierten Bauteil zu dämpfen, um so Klapper- und Vibrationsgeräusche des Bauteils zu reduzieren.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schwingungsdämpfungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine weiter verbesserte Geräuschdämpfung im Bereich einer Lagerung eines Bauteils ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Schwingungsdämpfungselement einteilig mit einem Innenring und einem zu dem Innenring koaxialen Außenring gestaltet ist, dessen Innenmantel radial zu einem Außenmantel des Innenrings beabstandet ist, und dass zwischen dem Innenmantel des Außenrings und dem Außenmantel des Innenrings mehrere gleichmäßig über einen Ringumfang verteilte Radialrippen vorgesehen sind, die sich zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel erstrecken, und die einteilig in den Außenmantel und den Innenmantel übergehen. Das erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungselement ist als einstückiges Bauteil aus dem Innenring, dem Außenring und den dazwischen erstreckten Radialrippen geformt. Die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungseinrichtung ist in besonders vorteilhafter Weise im Bereich einer Lagerung eines Bauteils in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet. In gleicher Weise kann die Schwingungsdämpfungseinrichtung aber auch bei der Lagerung von Bauteilen eingesetzt werden, die nicht einem Fahrzeug zugeordnet sind, die aber aus anderen Gründen eine Schwingungsabkopplung oder Schwingungsreduzierung benötigen. Die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungseinrichtung wird in vorteilhafter Weise im Bereich einer Bauteillagerung eingesetzt. Das Schwingungsdämpfungselement ist als einteiliger Elastomerkörper ausgeführt, wobei unter den Begriff des Elastomerkörpers auch ein Körper aus einem thermoplastischen Elastomer fällt. Dadurch, dass der Innenring nur über die Radialrippen mit dem Außenring verbunden ist, ergibt sich eine besonders gute Schwingungsdämpfung. In betriebsfertig montiertem Zustand umschließt der Innenring des Schwingungsdämpfungselementes einen Lagerzapfen eines ersten Bauteils, während der Außenring in einer Wandungsaufnahme eines zweiten Bauteils gehalten ist. Das Schwingungsdämpfungselement ermöglicht zwischen diesen beiden Bauteilen im Betriebszustand eine wirksame Schwingungsdämpfung, wodurch sich große Geräuschreduzierungen erreichen lassen.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist eine ungerade Anzahl von Radialrippen vorgesehen. Durch die ungerade Anzahl von Radialrippen wird vermieden, dass zwei Radialrippen einander genau gegenüberstehen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Vorzugsrichtung für Schwingungswellen vermieden, wodurch sich eine besonders gleichmäßige Schwingungsdämpfung ergibt.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Innenring einen zylindrischen Innenmantel auf. Der zylindrische Innenmantel ist dazu vorgesehen, einen zylindrischen Lagerzapfen des einen Bauteils bündig und flächig zu umschließen, um eine gute Schwingungsübertragung und aufnahme zu ermöglichen.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umschließt der zylindrische Innenmantel eine formstabile Ringhülse bündig, die insbesondere aus Metall hergestellt ist. Die formstabile Ringhülse ist vorzugsweise Teil eines das Schwingungsdämpfungselement durchdringenden Lagerzapfens. Die formstabile Ringhülse kann aus Metall oder aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenmantel des Innenrings mit der Ringhülse kraftschlüssig oder materialschlüssig verbunden. In vorteilhafter Weise ist die Ringhülse entweder durch eine Übergangs- oder Presspassung in den Innenmantel des Innenrings kraftschlüssig eingeschoben oder durch Anvulkanisation oder Umspritzung mit dem Innenmantel des Innenrings materialschlüssig verbunden. Die Anvulkanisation oder Umspritzung erfolgt in einem geeigneten Werkzeug zur Herstellung des Schwingungsdämpfungselementes, indem die Ringhülse in dieses Werkzeug eingelegt wird und anschließend das Elastomermaterial innerhalb des Werkzeugs die Ringhülse materialschlüssig umschließt. Unter der materialschlüssigen Verbindung ist auch eine Verklebung des Innenrings mit der Ringhülse zu verstehen.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Außenring im Bereich seines Außenmantels Haltemittel zur Befestigung des Schwingungsdämpfungselementes in einer Wandungsaufnahme auf. In vorteilhafter Weise sind die Haltemittel einstückig an dem Außenring angeformt. Die Haltemittel sind vorzugsweise materialeinheitlich aus dem Elastomermaterial des Außenrings gebildet. Die Haltemittel können alternativ aus einem metallischen oder nichtmetallischen, formsteifen Material hergestellt und in den Außenring zumindest abschnittsweise eingebettet sein.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Haltemittel durch eine Ringnut am Außenmantel des Außenrings gebildet, deren Breite auf eine Wandungsdicke eines Randes der Wandungsaufnahme abgestimmt ist. Die Ringnut wird im Bereich des Außenmantels von zwei Ringstegen des Außenrings flankiert, die sich in montiertem Zustand des Schwingungsdämpfungselementes innen- und außenseitig am Rand der Wandungsaufnahme des entsprechenden Bauteils abstützen.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch ein Schwingungsdämpfungselement gelöst, das mit den erfindungsgemäßen Merkmalen der einteiligen Gestaltung mit einem Innenring und einem zu dem Innenring koaxialen Außenring sowie den zwischen dem Außenring und dem Innenring erstreckten und gleichmäßig über einen Ringumfang verteilten Radialrippen versehen ist, die sich zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel des Innenrings und des Außenrings erstrecken, und die einteilig in den Außenmantel des Innenrings und den Innenmantel des Außenrings übergehen. Ein derartiges Schwingungsdämpfungselement weist zudem vorzugsweise ergänzend die Merkmale von wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen auf. Das erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungselement kann aufgrund seiner einfachen und materialeinheitlichen Herstellung aus einem Elastomermaterial in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden und dient zur Schwingungsdämpfung im Bereich von Fahrzeugen in gleicher Weise wie im Bereich von Maschinen und Anlagen. Besonders vorteilhaft wird das Schwingungsdämpfungselement zur Schwingungsdämpfung im Bereich eines Kassettengehäuses einer Beschattungsvorrichtung für einen Fahrzeuginnenraum eingesetzt.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
-
1 zeigt einen Ausschnitt einer Lagerung eines Kassettengehäuses einer Beschattungsvorrichtung für einen Fahrzeuginnenraum mithilfe einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungseinrichtung,
-
2 in anderer Perspektive die Schwingungsdämpfungseinrichtung nach 1,
-
3 die Schwingungsdämpfungseinrichtung nach 2 in einer Explosionsdarstellung,
-
4 ein Schwingungsdämpfungselement für die Schwingungsdämpfungseinrichtung nach den 1 bis 3 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung,
-
5 eine Seitenansicht des Schwingungsdämpfungselementes nach 4 und
-
6 eine Draufsicht auf das Schwingungsdämpfungselement nach den 4 und 5.
-
Eine Beschattungsvorrichtung für eine Heckscheibe eines Personenkraftwagens weist ein formstabiles Kassettengehäuse 1 auf, in dem eine Wickelwelle drehbar gelagert ist, die zum Auf- und Abwickeln eines flexiblen Beschattungsgebildes vorgesehen ist. An dem Kassettengehäuse 1 ist im Bereich seiner gegenüberliegenden Stirnenden jeweils eine Führungsanordnung 2 vorgesehen, die in nicht näher dargestellter Weise Führungsschienenprofile umfasst, um ein Auszugprofil an einem vorderen Stirnendbereich des Beschattungsgebildes zwischen einer Ruhestellung und einer Beschattungsstellung längs der Heckscheibe verfahren zu können. An dem Kassettengehäuse 1 ist ein Trägerbauteil 3 befestigt, das zur Lagerung und Stützung eines elektrischen Antriebs dient, der eine Drehung der Wickelwelle und eine Verlagerung des Auszugprofils längs der Führungsschienenprofile bewirkt.
-
Um eine schwingungsarme Ankopplung des Trägerbauteils 3 an das Kassettengehäuse 1 zu ermöglichen, ist eine nachfolgend anhand der 2 bis 6 näher beschriebene Schwingungsdämpfungseinrichtung vorgesehen. Die Schwingungsdämpfungseinrichtung umfasst ein nachfolgend näher beschriebenes Schwingungsdämpfungselement 5, das in einer kreisförmigen Wandungsaufnahme 6 einer Wandung des Trägerbauteiles 3 fixierbar ist. Zudem wird das Schwingungsdämpfungselement 5 in montiertem Zustand von einem Lagerzapfen 4 durchdrungen, der fest mit dem Kassettengehäuse 1 verbunden ist. Die Schwingungsdämpfungseinrichtung nach 1 soll dazu dienen, Schwingungen, insbesondere Vibrationen, des elektrischen Antriebs von dem Kassettengehäuse 1 abzukoppeln, an dem das Trägerbauteil 3 für den elektrischen Antrieb befestigt ist.
-
In den Innenring 8 des Schwingungsdämpfungselementes 5 ist eine zylindrische Metallhülse 7 kraftschlüssig eingesteckt, durch die hindurch sich in betriebsfertig montiertem Zustand der Lagerzapfen 4 erstreckt. Die Metallhülse 7 wird von dem Innenring 8 über ihre gesamte Länge bündig und flächig umschlossen. Die Metallhülse 7 erleichtert eine Montage und Demontage des Lagerzapfens 4 relativ zum Schwingungsdämpfungselement 5. Zudem ermöglicht die Metallhülse 7 geringfügige Gleit- oder Drehbewegungen des Lagerzapfens 4 relativ zur Metallhülse 7, ohne dass derartige Bewegungen des Lagerzapfens 4 das Elastomermaterial des Innenmantels des Innenringes 8 beeinflussen könnten.
-
Das Schwingungsdämpfungselement 5 ist als einteiliger Elastomerkörper aus einem Natur- oder Kunstkautschuk oder aus einem thermoplastischen Elastomer-Material gestaltet, der einen zylindrischen Innenring 8 sowie einen im Wesentlichen zylindrischen Außenring 9 umfasst, die über eine ungerade Anzahl an Radialrippen 10 miteinander verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sieben Radialrippen 10 vorgesehen, die sich von einem Außenmantel des Innenrings 8 aus relativ zu einer Mittellängsachse des Schwingungsdämpfungselementes 5 gleichmäßig über den Umfang des Außenmantels des Innenrings 8 verteilt radial nach außen zu einem Innenmantel des Außenrings 9 erstrecken und dort materialeinheitlich in den Außenring 9 übergehen. Eine in Richtung der Mittellängsachse erstreckte Länge des Innenrings 8 ist größer als eine analog gesehene Länge des Außenrings 9, wie anhand der 6 erkennbar ist. Anhand der 6 ist zu sehen, dass der Innenring 8 den Außenring 9 axial beidseitig überragt. Der zylindrische Außenring 9 ist im Bereich seines Außenmantels mit einer umlaufenden Ringnut 11 versehen, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist und radial nach außen offen ist. Die Ringnut 11 ist derart auf eine Wandungsstärke der Wandung des Trägerbauteils 3 im Bereich der Wandungsaufnahme 6 abgestimmt, dass der Außenring 9 in der Wandungsaufnahme 6 formschlüssig montierbar ist. Dabei ist ein Außendurchmesser eines Bodens der Ringnut 11 etwas kleiner als ein Durchmesser der Wandungsaufnahme 6, so dass eine einfache Montage oder Demontage des Außenrings 9 in der Wandungsaufnahme 6 ermöglicht ist. Durch die in den Außenring 9 eingebrachte Ringnut 11 verbleiben beidseitig der Ringnut 11 umlaufende Ringstege, die sich auf gegenüberliegenden Seiten an entsprechende Ränder der Wandungsaufnahme 6 in montiertem Zustand des Schwingungsdämpfungselementes 5 anlegen.
-
Zwischen dem Außenmantel des Innenringes 8 des Schwingungsdämpfungselementes 5 und dem Innenmantel des Außenringes 9 ist über die gesamte Länge des Schwingungsdämpfungselementes 5 ein gleichmäßiger Ringspalt vorgesehen, durch den hindurch die Radialrippen 10 sich ausgehend vom Außenmantel des Innenringes 8 nach außen zum Innenmantel des Außenringes 9 erstrecken. Bei dem Schwingungsdämpfungselement 5 nach den 1 bis 6 ist eine Reihe von Radialrippen 10 vorgesehen, die sich jeweils durchgängig über die gesamte Länge des Außenringes 9 erstrecken. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere, parallel oder versetzt zueinander vorgesehene Ringreihen von Radialrippen vorgesehen, wobei die wenigstens zwei Ringreihen axial gesehen zueinander beabstandet sind. Alternativ ist es vorgesehen, die Radialrippen nicht über die gesamte Länge des Außenrings oder des Innenrings zu erstrecken, sondern die Radialrippen in Längsrichtung kürzer zu gestalten als die Länge des Außenringes 9 oder des Innenringes 8.
-
Wie anhand der 4 und 5 erkennbar ist, sind die sieben Radialrippen 10 derart gleichmäßig über den Umfang des ringförmigen Schwingungsdämpfungselementes 5 verteilt angeordnet, dass keine der Radialrippen 10 einer anderen Radialrippe 10 relativ zu einem Mittelpunkt bzw. zur Mittellängsachse des Schwingungsdämpfungselementes 5 diametral gegenübersteht. Hierdurch wird vermieden, dass sich im Schwingungsdämpfungsbetrieb des Schwingungsdämpfungselementes 5 eine Vorzugsrichtung einstellt, die eine gleichmäßige Verteilung und Aufnahme von Schwingungen erschweren würde.
