DE19645506A1

DE19645506A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE19645506A1
Application number: DE19645506A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr Heescher; Ernst-Herbert Dr Birkle; Werner Plinke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-11-25
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2016-11-06
Also published as: DE19645506B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gattungsgemäße Fahrzeuge sind durch offenkundige Vorbenutzung und aus der Patentli teratur hinlänglich bekannt. So zeigt beispielsweise die DE-33 36 565-A1 (E05F 5/06) eine Puffervorrichtung zur Anschlagdämpfung von Türen. Als weichelastische Bauele mente werden in der Regel Gummipuffer verwendet, die beim Verschließen von Türen dafür sorgen, daß eine direkte Berührung von Metall auf Metall vermieden wird. Als Puffer in diesem Sinne wirken beispielsweise auch elastische Türdichtungen in Seitentü ren. Abweichend von dem in der o. g. Schrift dargestellten Prinzip ist es auch bekannt, Anschlagpuffer in den sogenannten Schloßkasten einer Schließeinrichtung anzuordnen, um beispielsweise beim Verschließen der Heckklappe metallische Berührungen innerhalb der Schließeinrichtungen zu vermeiden. Im Hinblick auf die Einstellung eines angenehmen Geräusches bei der Schließbetätigung von Hauben, Klappen oder Türen können mit den oben beschriebenen Anschlagpuffern zufriedenstellende Ergebnisse erreicht werden. Es hat sich aber herausgestellt, daß während des Fahrbetriebes - beispielsweise durch Rollgeräusche - in den Karosserieaufbau eingeleiteter Körperschall zu unangenehmen Dröhngeräuschen führt. Die vorbeschriebenen Anschlagpuffer sind also diesbezüglich praktisch wirkungslos.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Fahrzeuge so weiterzubilden, daß die Wahrscheinlichkeit der Beaufschlagung von Fahr zeuginsassen mit Dröhngeräuschen auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentan spruchs 1. Die darauf rückbezogenen Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird also ein weichelastisches Bauelement so ausgeführt, daß es einen an dem Karosseriekörper des Fahrzeugs angelenkten Deckel an einer Anlenkstelle, vorzugsweise im Bereich einer Schließeinrichtung, schwingungstechnisch entkoppelt.

Durch diese Maßnahme wird die Körperschallübertragung in dem aus Karosseriekörper, Deckel und Schloßeinrichtung gebildeten Verbund in der Schließstellung an einer Stelle gezielt unterbrochen. Die dadurch bewirkte Verstimmung des gesamten Schwingungssystems führt beispielsweise bei einer bevorzugten Anwendung der Erfindung auf eine Heckklappe eines Fahrzeuges dazu, daß die für nachteilige Dröhngeräusche verantwortlichen stehenden Wellen aus dem Bereich der Insassensitze heraus in den für die Insassen weniger relevanten Hinterwagenbereich verlagert werden. Die bei gattungsgemäßen Fahrzeugen in der Schließstellung im Betrieb durch Körperschall zu Schwingungen angeregte Heckklappe wird über eine vorgegebene Shore- Härte des weichelastischen Bauelementes gezielt so verstimmt, daß sie niederfrequenten Stehwellen geeignet entgegenwirkt, die durch in den Fahrzeugaufbau übertragene Schwingungen erzeugt sein können. Dabei kann sowohl die räumliche Lage der Stehwellen beeinflußt als auch ihrer Ausbildung an sich entgegengewirkt werden.

Ergänzend oder alternativ kann dem angelenkten Deckel durch eine entsprechende Abstimmung des weichelastischen Bauelementes auch eine Tilgerwirkung zugewiesen werden. Dafür ist gegenüber der schwingungstechnischen Entkopplung in der gewünschten Beanspruchungsrichtung eine deutlich höhere Shore-Härte zu wählen. Die Geometrie des weichelastischen Bauelementes kann so gewählt werden, daß beispielsweise in einer ersten Beanspruchungsrichtung eine Schwingungsentkopplung und in einer zweiten - dazu senkrechten - Beanspruchungsrichtung eine Schwingungstilgung herbeigeführt wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß bereits ohne zusätzliche Massebelegung und damit ohne Erhöhung des Fahrzeuggesamtgewichtes die Akustik im Fahrzeuginnenraum wesentlich verbessert wird. Andererseits kann aber auch die positive Wirkung einer bereits durchgeführten Massebelegung noch wesentlich verstärkt werden. Von besonderer Bedeutung ist auch die Möglichkeit zur nachträglichen Einbindung der Erfindung in bereits in Serie befindliche Fahrzeugkonzepte. So kann beispielsweise durch von der Konstruktion her sehr wenig aufwendige Modifikationen im Bereich der Schließeinrichtung die erfindungsgemäß angestrebte Entkopplung erreicht werden. Gemäß vorteilhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung kann beispielsweise innerhalb einer Schließbügeleinheit der von einer Drehfalle beaufschlagbare Schließbügelbolzen schwimmend gelagert sein. Denkbar ist auch die schwimmende Lagerung des Schloßkastens gegenüber dem Karosseriekörper oder gegenüber dem Deckel. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß beispielsweise die Drehfallenlagerung ihrerseits schwimmend im Schloßkastengehäuse aufgenommen wird.

Einen äußerst geringen Konstruktionsaufwand erfordert ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine bereits in Serie befindliche Schließbügeleinheit so modifiziert ist, daß ein den eigentlichen Schließbügel bildender Hohlbolzen in schwimmender Lagerung an einem Lagerbolzen anvulkanisiert ist, der seinerseits an einer Fußplatte der Schließbügeleinheit befestigt ist.

Hervorzuheben ist auch die vorteilhafte Auswirkung der Erfindung auf das Türschließgeräusch. Durch die Körperschallentkopplung über Gummi wird das Spektrum der in den Karosserieaufbau eingeleiteten Kräfte auf einen stark abgesenkten Frequenzbereich beschränkt. Auf diese Weise erhält man ein sattes Türschließgeräusch ohne Klirren oder Scheppern.

Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Fahrzeug, dessen Heckklappe in Schließstellung er findungsgemäß entkoppelt ist,

Fig. 2 eine zur Entkopplung der Heckklappe hergerichtete Schließbügeleinheit,

Fig. 3a eine Ansicht gemäß Schnitt III-III in Fig. 2,

Fig. 3b eine Variante für die in den Fig. 2 und 3a dargestellte Schließbügeleinheit,

Fig. 3c eine weitere Variante für die Schließbügeleinheit,

Fig. 4 einen schwimmend gelagerten Schloßkasten in einer Draufsicht,

Fig. 5 den Schloßkasten gemäß Fig. 4 in einer Ansicht gemäß Pfeil a in Fig. 4,

Fig. 6 in schematischer Darstellung die Draufsicht eines entkoppelten Deckels, dem auch eine Tilgerwirkung zugewiesen ist, und

Fig. 7 die Anordnung gemäß Fig. 6 in einer Seitenansicht.

In allen Figuren weisen gleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte die gleiche Bezifferung auf.

Man erkennt in Fig. 1 ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Fahrzeug, dessen für die Erfin dung hier wesentlichen Elemente eine an einem Fahrzeugaufbau 2 angelenkte Heck klappe 3, ein daran befestigter Schloßkasten 4 und eine am Fahrzeugaufbau 2 befestigte Schließbügeleinheit 5 sind. Der Schloßkasten 4 und die Schließbügeleinheit 5 sind Bestandteile einer Schließeinrichtung, wie sie in vielfältigen Ausführungen durch offen kundige Vorbenutzung prinzipiell bekannt ist. Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Konfiguration ist auch eine umgekehrte Anordnung von Schloßkasten 4 und Schließbü geleinheit 5 denkbar. Der Schloßkasten 4 kann also am Fahrzeugaufbau 2 und die Schließbügeleinheit 5 an der Heckklappe 3 befestigt sein. Je nach den akustischen Ge gebenheiten im Fahrzeug 1 kann überdies auch für Seitentüren (siehe beispielsweise Be zugsziffern 6 und 7) eine Entkopplung vorgenommen werden, und zwar entweder ein seitig oder beidseitig oder gegebenenfalls bei viertürigen Fahrzeugen auch in Überkreuz anordnung. Anstelle der hier als Scharniergelenke 8 und 9 ausgeführten Anlenkung ist auch bei seitlichen Deckeln beispielsweise eine Ausführung nach Art einer Schiebetür denkbar. Je nach akustischer Abstimmung ist gegebenenfalls auch die Entkopplung einer Motorhaube 10 möglich. Für Schrägheckfahrzeuge kann entsprechend im Sinne der Erfindung auch eine Kofferraumhaube entkoppelt werden.

Besonders kostengünstig ist die Realisierung der die Körperschallübertragung unterdrückenden Entkopplung an der Schließbügeleinheit 5 (siehe Fig. 2). Deren we sentliche Elemente sind eine Fußplatte 11 mit Durchgangsöffnungen 12 und 13 sowie ein darauf aufgesetzter (siehe Fig. 3a) bzw. daraus abgestellter (siehe Fig. 3b) Halte bügel 14a bzw. 14b. Zur Beaufschlagung durch eine Drehfalle 15 (siehe Fig. 4) ist ein Hohlbolzen 16 vorgesehen, der über ein weichelastisches Bauelement 17 entweder unmittelbar (siehe Fig. 3a) oder mittelbar über einen Lagerbolzen 18 mit dem Haltebügel 14a bzw. 14b verbunden ist. Praktische Versuche haben gezeigt, daß im Hinblick auf eine kostengünstige Massenfertigung ein direktes Einvulkanisieren des weichelastischen Elementes 17 zwischen Hohlbolzen 16 und Haltebügel 14a bzw. Lagerbolzen 18 besonders vorteilhaft ist. Hohlbolzen 16, das als Ringkörper ausgeführte weichelastische Bauelement 17 und Haltebügel 14a bzw. der Lagerbolzen 18 mit weichelastischem Element 17 und Hohlbolzen 16 können als kleiner Unterzusammenbau separat gefertigt werden und dann zur Komplettierung der gesamten Schließbügeleinheit 5 mit der Fußplatte 11 entweder durch ein thermisches Fügeverfahren (siehe Fig. 3a) oder aber durch Verschraubung oder Vernietung an der Fußplatte 11 befestigt werden. Als Werk stoff für das weichelastische Bauelement 17 besonders bewährt hat sich ein Gummi mit einer Shore-Härte von 30 bis 70. Für das weichelastische Bauelement ergibt sich dann sowohl für dynamische als auch für statische Beanspruchung eine Federrate von beispielsweise 40 bis 300 N/mm.

Als weitere Erfindungsvariante ist in Fig. 3c eine Schließbügeleinheit 5 mit einer zwei schalig ausgeführten Fußplatte 11′ dargestellt. Eine Innenschale 19 trägt den Haltebügel 14c, der in einem mit 20 bezeichneten Aufschlagbereich von der Drehfalle 15 um schlossen werden kann. Die Innenschale 19 schwimmt über eine anvulkanisierte Gum mipufferschicht 21 auf einer Außenschale 22, die ihrerseits wie die in den Fig. 3a und 3b dargestellten Fußplatten 11 entweder an dem Karosseriekörper 2 oder an einem der nach Art einer Haube, Klappe oder Tür ausgeführten Deckel befestigbar ist, und zwar vorzugsweise durch Schrauben, welche die Durchgangsöffnungen 12 und 13 durchdringen und in Schraublöcher am Fahrzeugaufbau 2 oder an einem der Deckel ein drehbar sind.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Schloßkasten 4 mit einem als Innenschale ausgeführten Gehäusekasten 23, der abschnittsweise von einer weichelastischen Einbettung 24 umgeben ist, die ihrerseits wiederum von einer der Befestigung des gesamten Schloßkastens 4 am Fahrzeugaufbau 2 oder an einem der Deckel dienenden Außenschale 25 umfaßt ist. Die hier nur teilweise dargestellte Schließbügeleinheit 5 ist in diesem Falle von konventioneller Bauart, also nicht entkoppelt. Demzufolge liegt zwischen der Drehfalle 15 und dem durch diesen beaufschlagten Schließbügelbereich metallischer Kontakt und somit Körperschallübertragung vor. Durch die weichelastische Einbettung 24 wird allerdings die gesamte Schließeinrichtung vom Fahrzeugaufbau 2 bzw. von der Heckklappe 4 entkoppelt.

Eine solche Form der Entkopplung kann beispielsweise dann ratsam sein, wenn höhere statische Kräfte oder Schließkräfte (wie sie zum Beispiel bei großen Deckeln von Nutzfahrzeugen vorkommen) aufgefangen werden sollen. Für die Massenfertigung von Personenkraftfahrzeugen sind die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 3a und 3b zu bevorzugen. Mit einem relativ geringen Massenaufwand an weichelastischem Material kann wirkungsvoll eine Entkopplung erzeugt werden, die darüber hinaus auch höchsten Verschleißansprüchen gerecht wird. Der vorzugsweise als Metallhülse ausgebildete Hohlbolzen 16 ist ebenso wie bereits bekannte feststehende Schließbügel hoch beanspruchbar und schützt durch vollständige Ummantelung des weichelastischen Elementes 17 dieses vor Beschädigung. Das direkte Einvulkanisieren des weichelastischen Bauelementes 17 stellt auch sicher, daß dieses nicht aus dem Hohlbolzen 16 herausgequetscht werden kann. Es kann deshalb davon ausgegangen werden, daß über die durchschnittlich zu erwartende Lebensdauer des gesamten Fahrzeuges 1 in etwa ein gleichmäßiges Entkopplungsverhalten eingestellt werden kann.

Für die Übernahme des erfindungsgemäßen Konzeptes in die Serienfertigung sind ledig lich die Schließbügeleinheiten 5 auszuwechseln. Es ergibt sich somit sowohl eine leichte Umstellung der Serienproduktion als auch eine bequeme Nachrüstbarkeit an bereits in Serie befindlichen Fahrzeugen. Eventuell auftretenden Vergrößerungen der Schwingungsamplituden von erfindungsgemäß entkoppelten Deckeln kann mit konstruktiv geringem Aufwand mittels kleiner Gummipuffer entgegengewirkt werden, die beispielsweise zusätzlich zwischen Deckel und Karosserieaufbau an einem oder beiden der vorgenannten Bauteile befestigt sind. Auf diese Weise werden im Fahrbetrieb bei vergrößerten Schwingungsamplituden Direktberührungen zwischen Deckel und Karosserieaufbau sicher vermieden.

Durch eine besondere Ausgestaltung der jeweils verwendeten weichelastischen Bauelemente kann dafür gesorgt werden, daß diese allein oder zusätzlich zur Schwingungsentkopplung auch eine Tilgerwirkung des angelenkten Deckels (beispielsweise Türen, Hauben, Klappen) herbeiführen. Die Fig. 6 und 7 zeigen als weichelastisches Bauelement einen hier gerippten Gummikörper 26, der zwischen einem ausschnittsweise angedeuteten Fahrzeugaufbauteil 2′ und einem Deckel 3′ angeordnet ist. In Y-Richtung, also in Längsrichtung der Rippen, ist der Gummikörper 26 nachgiebiger als in X-Richtung. Demzufoge kann gegenüber Beanspruchungen in X-Richtung hier eine Entkopplung und gegenüber Beanspruchungen in Y-Richtung eine Tilgerwirkung des Deckels 3′ erzeugt werden. Für die herbeizuführende Tilgerwirkung ist eine Federrate von beispielsweise 300 bis 500 N/mm einzustellen.

Claims

1. Fahrzeug (1) mit

- einem Karosseriekörper (2), an dem wenigstens ein nach Art einer Haube, Klappe (3) oder Tür (6, 7) ausgeführter Deckel angelenkt und zwischen einer Schließstel lung und einer Offenstellung hin- und her bewegbar sowie über wenigstens eine Schließeinrichtung (4, 5) in der Schließstellung festlegbar ist,
- wenigstens einem weichelastischen Bauelement (17, 21, 24, 26), das an dem Karosseriekörper (2) oder an dem Deckel (3, 6, 7) oder an der Schließeinrichtung (4, 5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- innerhalb des durch Karosseriekörper (2), Deckel (3, 6, 7) und Schließeinrichtung (4, 5) in der Schließstellung gebildeten Funktionseinheitenverbundes zwischen wenigstens zwei der Funktionseinheiten oder zwischen wenigstens zwei Bauteilen innerhalb einer der Funktionseinheiten durch das weichelastische Bauelement (17, 21, 24, 26) eine die Körperschallübertagung unterdrückende Entkopplung gebildet und/oder eine Tilgerwirkung des Deckels (3, 6, 7) herbeigeführt ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel an dem Karos seriekörper (2) verschwenkbar angelenkt ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine Heck klappe (3) ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine Koffer raumhaube ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine Motor haube (10) ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel an dem Karos seriekörper (2) verschiebbar angelenkt ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine Seitentür (6, 7) ist.

8. Fahrzeug nach den Ansprüchen 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weichelastische Bauelement (17) der Schließeinrichtung (4, 5) zugeordnet ist.

9. Für den Einsatz in ein gemäß Anspruch 8 ausgeführtes Fahrzeug (1) hergerichtete Schließeinrichtung mit

- einem vorzugsweise nach Art einer Drehfalle ausgeführten und in einem Schloßkasten (23) gehaltenen Verriegelungselement (15),
- einer in der Schließstellung von dem Verriegelungselement (15) beaufschlagten Schließbügeleinheit (5), dadurch gekennzeichnet, daß
- das weichelastische Bauelement (17) der Schließbügeleinheit (5) zugeordnet ist.

10. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schloßkasten (4) dem Deckel (Heckklappe 3) und die Schließbügeleinheit (5) dem Karosseriekörper (2) zugeordnet ist.

11. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schloßkasten (4) dem Karosseriekörper (2) und die Schließbügeleinheit (5) dem Deckel zugeordnet ist.

12. In einer gemäß Anspruch 10 oder 11 ausgeführten Schließeinrichtung verwendbare Schließbügeleinheit (5), gekennzeichnet durch

- wenigstens eine an dem Karosseriekörper (2) oder an dem Deckel befestigbare Fußplatte (11),
- einen nach Art einer metallischen Hülse gebildeten und durch das Verriegelungselement (15) beaufschlagbaren Hohlbolzen (16),
- einen an der Fußplatte (11) befestigten oder angeformten Lagerbolzen (18) oder Haltebügel (14a),
- einen den Lagerbolzen (18) oder Haltebügel (14a) zumindest teilweise umgebenden und von dem Hohlbolzen (16) zumindest teilweise umschlossenen, weichelastischen Ringkörper, durch den der Lagerbolzen (18) oder Haltebügel (14a) und der Hohlbolzen (16) voneinander entkoppelt sind.

13. In einer nach den Ansprüchen 10 und 11 ausgeführten Schließeinrichtung verwend bare Schließbügeleinheit, gekennzeichnet durch eine Fußplatte (11′), die

- zumindest abschnittsweise wenigstens zweischalig ausgeführt und zur Aufnahme des weichelastischen Bauelementes (21) zwischen wenigstens zwei der Schalen (19, 20) hergerichtet ist,
- eine zur Halterung des vorzugsweise Bolzenförmig ausgebildeten Schließbügels hergerichtete Innenschale (19) aufweist,
- über wenigstens eine Außenschale (22) an dem Karosseriekörper (2) oder an dem Deckel befestigbar ist.

14. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Gehäusekasten (23, 25) des Schloßkastens (4) zumindest abschnittsweise wenigstens zweischalig ausgeführt ist,
- zwischen wenigstens zwei der Schalen das weichelastische Bauelement (Einbettung 24) eine schwimmende Lagerung bildend angeordnet ist,
- eine Innenschale (23) des Gehäusekastens zur Lagerung des Verriegelungselementes (15) hergerichtet ist,
- wenigstens eine Außenschale (25) zur Befestigung des Schloßkastens (4) an dem Karosseriekörper (2) oder an dem Deckel (3) hergerichtet ist.

15. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriege lungselement (15) über das weichelastische Bauelement in dem Schloßkasten (4) schwimmend gelagert ist.