DE4012110A1 - Bauteil, welches zur anlage an ein weiteres bauteil ausgebildet ist - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauteil, welches zur Anlage an ein weiteres Bauteil ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aneinander anliegende Bauteile, insbesondere wenn sie aus Kunststoff bestehen, erzeugen oft Geräusche, wenn sie - wie beispielsweise in einem Kraftfahrzeug - zu Schwingungen angeregt werden. Die Geräusche werden durch abwechselndes Haften und Gleiten der Reibpartner ausgelöst, weshalb man auch von Rückreibung spricht. Für das Phänomen der durch die aneinander reibenden und gleitenden Kunststoffbauteile erzeugten Geräusche hat sich auch der Name Stick-Slip-Effekt eingebürgert.

Es sind eine Vielzahl von Einflußfaktoren, die die Geräuschneigung beeinflussen. Wesentliche Kriterien sind die Geschwindigkeit, der Gleitweg, der spezifische Flächendruck, die Rauhtiefe und die Bauteilelastizität. Es gibt eine Vielzahl von Erfahrungswerten und tabella­ rischen Aufstellungen, aus denen sich geräuscharme Werkstoffpaarungen ergeben. In der Praxis können diese Aussagen jedoch oft nicht volle Berücksichtigung fin­ den, da vorrangig bei der Werkstoffauswahl dessen Ei­ genschaften und Kosten Berücksichtigung finden müssen. Auch der Aspekt der Ressourcenschonung und der Wieder­ verwertbarkeit gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Unter dieser Voraussetzung wurde auch versucht, bei den gegebenen, nicht optimalen Materialpaarungen die Werk­ stoffe so zu behandeln, beispielsweise durch Beimengung von Siliconöl, daß die Geräuschneigung reduziert wird. Oft sind jedoch solche Beimengungen nicht ohne weiteres möglich, da dadurch wiederum die Materialeigenschaften beeinflußt werden oder sich die Geräuschreduzierung nicht in gewünschtem Maße einstellt.

Es wurde auch schon versucht, die Oberflächen der an­ einander anliegenden Bauteile so zu behandeln, daß nur eine Gleitreibung und keine Haftreibung auftritt. Diese zusätzliche Behandlung erhöht die Kosten und verändert das Aussehen der Oberflächen, was oftmals nicht er­ wünscht ist. In diesem Fall müßten die nicht im Anlage­ bereich gelegenen Flächen bei der Behandlung abgedeckt werden, was aufwendig und damit teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer einfachen Maßnahme das Auftreten der oben näher be­ schriebenen Geräusche zu vermeiden.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das Bauteil weist in seinem Anlagebereich an das weite­ re Bauteil eine Vielzahl von Vorsprüngen auf. Dadurch erhöht sich der spezifische Flächendruck, wodurch die Reibphasen verlängert werden oder bei Vorliegen be­ stimmter anderer Voraussetzungen gar keine Gleitreibung mehr auftritt.

Die Vorsprünge bestehen aus weichelastischem Material, so daß sie auch bei auftretenden Schwingungen ortsfest in Anlage an dem gegenüberliegenden Bauteil verbleiben. Somit kann innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches die Gleitreibung bzw. der Wechsel zwischen Haft- und Gleitreibung und darüber das Auftreten von Geräuschen vermieden werden. Die elastischen Vorsprünge werden auf Scherung und Biegung belastet und gleichen innerhalb bestimmter Frequenzen die auftretende Verschiebung zwischen beiden Bauteilen durch Deformation aus. Dadurch, daß die Vorsprünge im gegebenen Rahmen durch ihre Elastizität der Bewegung folgen und dabei ortsfest in Anlage an dem gegenüberliegenden Bauteil verbleiben, kann trotz Verschiebung der Wechsel von der Haftphase in die Gleitphase und damit das Ruckgleiten vermieden werden. Wären die Vorsprünge starr oder nicht vorhan­ den, dann würde die durch die Schwingungen ausgelöste Verschiebung zwischen beiden Bauteilen nur durch ein abwechselndes Haften und Gleiten der Reibpartner kom­ pensiert werden können. Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn das Bauteil ohne die Vorsprünge, jedoch in dem gleichen elastischen Material ausgeführt ist, nicht der gewünschte Erfolg erzielt wird. Bei dieser Ausgestal­ tung ist hauptsächlich die Rauhtiefe der Oberfläche maßgebend, nicht jedoch so sehr die Elastizität des verwendeten Materials. Durch die Freiräume zwischen den Vorsprüngen wird es erst möglich, daß darüber eine Biegung desselben möglich ist und somit in einem größeren Umfang das gewünschte Verhalten ohne eine Gleitphase erzeugt werden kann.

Selbst bei Amplituden, bei denen die elastischen Vor­ sprünge die Wege nicht mehr kompensieren können, kann eine Verbesserung gegenüber einem Bauteil ohne die Vor­ sprünge beobachtet werden, wenn die übrigen Einflußfak­ toren konstant gehalten werden.

Die Vorsprünge weisen annähernd eine konstante Höhe auf, welche bis ca. 2 mm betragen kann. Diese Höhe oder eine beträchtlich darunterliegende Höhe ist ausreichend um beispielsweise im Automobilbau lästige Knarr-, Knarz- oder Quietschgeräusche an Fügestellen zu vermei­ den.

Die Vorsprünge können in aus Kunststoff bestehenden Bauteilen ohne großen Aufwand durch eine entsprechend abgeänderte Form erzeugt werden. Dabei können die Vor­ sprünge beispielsweise durch Noppen oder Rippen gebil­ det sein.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Vorsprünge Bestand­ teil einer auf das Bauteil aufgebrachten Formhaut sind. Solche Formhäute sind an sich bekannt und weisen nur eine geringe Materialstärke auf. Sie bestehen aus wei­ chelastischem Material, so daß die Vorsprünge ein­ stückig angeformt sein können.

Das vorgeschlagene Bauteil kann zweckmäßig eine Armatu­ rentafel für ein Kraftfahrzeug bilden. Im Bereich des Armaturenbrettes treten nämlich durch die aus Kunst­ stoff hergestellten Anbauteile häufig die lästigen, durch den Stick-Slip-Effekt hervorgerufenen Geräusche auf.

Wie eingangs erwähnt, ist der Stick-Slip-Effekt von vielen Einflußfaktoren abhängig. Neben den dort genann­ ten Kriterien ist zum Beispiel im Automobilbau auch noch die Fahrbahnanregung bei den unterschiedlichen Fahrzuständen, die Temperatur und schließlich auch die Fügetechnik der Bauteile zu berücksichtigen. Unabhängig davon konnte jedoch bei fast allen Gegebenheiten durch die vorgeschlagene Maßnahme eine wesentliche Verbesse­ rung oder gar eine Vermeidung der durch den Stick-Slip- Effekt hervorgerufenen Geräusche erzielt werden.

Claims (4)

1. Bauteil, welches zur Anlage an ein weiteres Bauteil ausgebildet ist und wobei an dem Bauteil Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Reduzierung einer Geräuschent­ wicklung im Anlagebereich getroffen sind, wenn die Bauteile Schwingungen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil in seinem Anlagebe­ reich an das weitere Bauteil eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, über welche es an dem weite­ ren Bauteil anliegt, daß zumindest die Vorsprünge aus weichelastischem Material bestehen, daß alle Vorsprünge eine annähernd konstante Höhe aufweisen, und daß die Höhe der Vorsprünge bis ca. 2 mm be­ trägt.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge durch Noppen oder Rippen gebil­ det sind.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge Bestandteil einer auf das Bauteil aufgebrachten Formhaut sind.

4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Armaturentafel für ein Kraft­ fahrzeug bildet.