DE4221760C2 - Structure-borne noise-insulated cover, in particular for internal combustion engines - Google Patents
Structure-borne noise-insulated cover, in particular for internal combustion enginesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen körperschallisolierten Deckel, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer körperschallisolierten Flanschfläche und Öffnungen zur Durchführung von Befestigungsschrauben, wobei in den Öffnungen körperschallisolierende Elastomerkörper und zylindrische Hülsen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben vorgesehen sind, die über einen anformbaren Gummikörper formschlüssig mit dem Deckel verbunden sind.The invention relates to a structure-insulated cover, in particular for Internal combustion engines, with a structure-insulated flange surface and openings for Implementation of fastening screws, with structure-borne sound insulation in the openings Elastomer body and cylindrical sleeves to hold the fastening screws are provided, the form-fitting rubber body with the lid are connected.
Bei Brennkraftmaschinen entstehen aufgrund des komplexen Aufbaues und der Arbeitsweise Geräusche, die unter anderem von den mit dem Motor verbundenen Teilen hervorgerufen werden, die keine kraftführenden Anbauteile sind, wie zum Beispiel Ventildeckel oder Ölwannen. Bei dem Bemühen, die Geräusche zu senken, hat sich eine körperschallisolierte Befestigung der Anbauteile als wirksame Maßnahme erwiesen.In internal combustion engines arise due to the complex structure and mode of operation Noises caused, among other things, by the parts connected to the engine that are not power-carrying attachments, such as valve covers or Oil pans. In an effort to lower the noise, a structure-borne sound insulation has been developed Fastening the attachments proved to be an effective measure.
Die DE-OS 27 23 459 offenbart eine Brennkraftmaschine mit am Kurbelgehäuse körperschallisolierend angeschlossener Ölwanne. Die Befestigungsschrauben der Ölwanne sind in einen Elastomerkörper gebettet, welcher sich mit Führungsringen bis in die Öffnung für die Befestigungsschrauben erstreckt. Um die Elastomerkörper vor Überbeanspruchungen zu schützen, sind feste Anschläge an der Ölwanne und am Gehäuse der Brennkraftmaschine vorgesehen.DE-OS 27 23 459 discloses an internal combustion engine with the crankcase Oil sump connected to structure-borne noise. The fixing screws of the oil pan are embedded in an elastomer body, which extends with guide rings into the opening for the Fastening screws extends. To protect the elastomer body from overuse protect, are fixed stops on the oil pan and on the housing of the internal combustion engine intended.
Ein Nachteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß beim Aufbau der Ölwanne die Vorspannkraft der Dichtung und der körperschallisolierenden Elastomerkörper über die Befestigungsschraube eingestellt wird, indem die Schraube bis zum Gewindeauslauf in das Gehäuse eingeschraubt wird. Da die Steifigkeit der einzelnen Elastomerkörper unterschiedlich sein kann, insbesondere bei einer Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Elastomerkörpern, die Schraube aber immer die gleiche Einschraublänge aufweist, ist eine optimale Einstellung nicht möglich. Darüber hinaus müssen die einzelnen Elastomerkörper als separates Bauteil in einer Vulkanisierform hergestellt und auch einzeln montiert werden. Überdies können bei vertikalen Schwingungen die Anschläge gegeneinanderstoßen, wodurch eine Körperschallübertragung möglich ist.A disadvantage of this construction is the fact that when building the oil pan Preload force of the seal and the structure-borne sound-insulating elastomer body over the Fastening screw is adjusted by screwing the screw into the thread outlet Housing is screwed in. Because the stiffness of each elastomer body is different can be, in particular with a plurality of arranged distributed over the circumference Elastomer bodies, but the screw always has the same screw-in length, is one optimal setting not possible. In addition, the individual elastomer body as separate component in a vulcanizing mold and can also be assembled individually. Furthermore, the stops can collide against each other in the case of vertical vibrations A structure-borne noise transmission is possible.
Bei einem Deckel für den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gemäß DE-PS 36 39 218 werden zur Körperschallisolierung Elastomerkörper in die Öffnungen für die Befestigungsschrauben eingepreßt. Auch bei dieser Konstruktion werden die Elastomerkörper separat hergestellt und in einem zusätzlichen Arbeitsgang in die Öffnungen gepreßt. Als Wegbegrenzer zur Einstellung der Vorspannkraft der Dichtung dient der gewindefreie Abschnitt der Befestigungsschraube.With a cover for the cylinder head of an internal combustion engine according to DE-PS 36 39 218 are used for structure-borne noise insulation in the openings for the Fixing screws pressed in. The elastomer body is also used in this construction Made separately and pressed into the openings in an additional step. As Travel limiters for setting the prestressing force of the seal are used for thread-free Section of the mounting screw.
Schließlich ist durch die EP-0 272 642 A2 eine gummielastische Befestigungsvorrichtung, z. B. für Deckel, bekannt, bei der zur Aufnahme der Befestigungsschrauben zylindrische Hülsen vorgesehen sind, die über einen anformbaren Gummikörper formschlüssig mit dem Deckel verbunden sind. Die separat gefertigten Hülsen werden beim Zusammenbau zunächst zusammen mit den Befestigungsschrauben in die separat vorgefertigten Gummikörper eingeführt und diese Teile dann in die Öffnungen im Deckel eingesteckt. Alle Teile der Befestigungsvorrichtung sind separat vorgefertigt und müssen einzeln magaziniert und der Montage zugeführt werden.Finally, EP-0 272 642 A2 discloses a rubber-elastic fastening device, e.g. B. for lid, known in the cylindrical to accommodate the mounting screws Sleeves are provided, which are positively connected to the via a moldable rubber body Lid are connected. The separately manufactured sleeves are initially used during assembly together with the fastening screws in the separately prefabricated rubber body inserted and these parts then inserted into the openings in the lid. All parts of the Fastening device are prefabricated separately and must be individually magazine and the Assembly are fed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Deckel im Hinblick auf eine automatisierte Montage dahingehend zu verbessern, daß eine einfachere und damit kostengünstigere Montage möglich ist, wobei gleichzeitig eine gute Recyclingfähigkeit des Deckels angestrebt wird. The invention has for its object a generic cover with regard to to improve an automated assembly so that a simpler and thus less expensive assembly is possible, while at the same time a good recyclability of the Cover is sought.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülsen vor dem Anformen der Gummikörper über eine lösbare Trennstelle kraftschlüssig mit dem Deckel verbunden sind. Die Hülsen können auf diese Weise gleichzeitig mit dem Deckel in ein Formwerkzeug eingebracht werden. Zum Anformen des Gummikörpers wird die Trennstelle gelöst, und der Gummikörper kann eingespritzt werden.This object is achieved in that the sleeves before forming the Rubber bodies are non-positively connected to the cover via a releasable separation point. In this way, the sleeves can be placed in a mold at the same time as the cover be introduced. To form the rubber body, the separation point is released, and the Rubber body can be injected.
Besonders kostengünstig ist es einem weiteren Erfindungsgedanken gemäß, die Konstruktion des Deckels so zu gestalten, daß vor dem Anformen der Gummikörper Deckel und Hülsen als einteiliges Bauteil ausgebildet sind, und daß eine Sollbruchstelle zwischen Deckel und Hülse vorgesehen ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, beispielsweise bei einem Deckel aus Leichtmetall die Hülse zusammen mit dem Deckel in einer Gießform herzustellen. Die auf diese Weise unverlierbar mit dem Deckel verbundene Hülse braucht dann nicht mehr separat hergestellt zu werden. Eine besonders günstige Sollbruchstelle ergibt sich, wenn die Sollbruchstelle in einem Verbindungssteg zwischen der Außenumfangsfläche der Hülse und der Innenumfangsfläche der Öffnung angeordnet ist.According to a further inventive idea, the construction is particularly cost-effective to design the lid so that before molding the rubber body lid and sleeves as one-piece component are formed, and that a predetermined breaking point between the cover and the sleeve is provided. This makes it possible, for example, for a lid Light metal to manufacture the sleeve together with the lid in a mold. The on this way, captive sleeve no longer need separately to be made. A particularly favorable predetermined breaking point results if the Predetermined breaking point in a connecting web between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the opening is arranged.
Es besteht nunmehr die Möglichkeit, durch axiales Verschieben der Hülse gegenüber dem Deckel die feste Verbindung im Bereich der Sollbruchstelle zu lösen. Hierzu ist es von Vorteil, wenn erfindungsgemäß die Hülse, axial in Richtung der Flanschfläche versetzt, mit dem Deckel verbunden ist. Bei Deckeln, welche eine anvulkanisierte statische Dichtung aufweisen, besteht die Möglichkeit, beim Einlegen des Deckels in die Vulkanisierform die Hülse mit dem Vulkanisierwerkzeug über eine Sollbruchstelle vom Deckel zu lösen, indem die Hülse mit Hilfe des Formwerkzeuges axial in die Öffnung gepreßt wird. Mit dem Einspritzen des Werkstoffes für die statische Dichtung können auch im gleichen Arbeitsgang die Gummikörper mit angeformt werden.It is now possible to move the sleeve axially relative to the Lid to loosen the fixed connection in the area of the predetermined breaking point. For this it is from Advantage if, according to the invention, the sleeve, axially offset in the direction of the flange surface, with the lid is connected. For lids that have a vulcanized static seal have, there is the possibility when inserting the lid into the vulcanizing mold Detach the sleeve with the vulcanizing tool from the cover via a predetermined breaking point the sleeve is pressed axially into the opening using the molding tool. With the The material for the static seal can also be injected in the same operation the rubber bodies are molded on.
Ist der Verbindungssteg nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als geschlossener Ringsteg ausgebildet und ist er darüber hinaus am Endbereich der Öffnung im Bereich der Flanschfläche angeordnet, so bildet nach Trennung von Hülse und Deckel der abgebrochene Rest des Ringsteges eine Hinterschneidung, mit dem Vorteil, daß der eingespritzte Gummikörper ohne Zusatz von Haftvermittlern an der Öffnung angeordnet werden kann. Die so geschaffene formschlüssige Verbindung läßt sich auf einfache Weise wieder trennen. Damit wird der Deckel dem Anspruch guter Recyclebarkeit gerecht.According to a further feature of the invention, the connecting web is closed Ring web formed and he is also at the end of the opening in the area of Flange surface arranged, so forms the broken after separation of the sleeve and cover Rest of the ring land an undercut, with the advantage that the injected Rubber body can be arranged at the opening without the addition of adhesion promoters. The the positive connection thus created can be separated again in a simple manner. In order to the lid meets the requirement of good recyclability.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Hülse eine Sicherung auf, die es erlaubt, die Befestigungsschraube unverlierbar mit der Hülse zu verbinden. Die Sicherung ist als Einschnürung ausgebildet und am zum Schraubenkopf gerichteten Endbereich angeordnet, so daß die Schraube in die Hülse einschraubbar ist. Damit können sämtliche Einzelteile des Deckels und seiner Befestigung als ein Bauteil gemeinsam mit nur einem Handhabungsautomaten montiert werden.According to a further feature of the invention, the sleeve has a fuse that it allows the fastening screw to be captively connected to the sleeve. The fuse is designed as a constriction and arranged at the end area facing the screw head, so that the screw can be screwed into the sleeve. So all parts of the Lid and its attachment as a component together with only one Handling machines can be installed.
Zur Verbesserung der Dämpfeigenschaften ist nach weiteren Merkmalen der Erfindung die Innenumfangsfläche der Öffnung und/oder die Außenumfangsfläche der Hülse konisch ausgebildet.To improve the vapor properties is according to further features of the invention Inner peripheral surface of the opening and / or the outer peripheral surface of the sleeve conical educated.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Ansicht eines erfindungsgemäßen Deckels im Querschnitt im eingebauten Zustand, Fig. 1 view of a lid according to the invention in cross-section in the installed state,
Fig. 2 Teilansicht eines Deckels gemäß Fig. 1 als Rohling, Fig. 2 partial view of a lid according to Fig. 1 as a blank,
Fig. 3 Rohling eines alternativen Deckels im Halbschnitt, Fig. 3 of an alternative blank cover in half-section,
Fig. 4 Deckel gemäß Fig. 3 im Formwerkzeug, Fig. 4 A lid according to Fig. 3 in the mold,
Fig. 5 Deckel gemäß Fig. 4 nach dem Anformen des Gummikörpers, Fig. 5 A lid according to Fig. 4 after the molding of the rubber body,
Fig. 6 Deckel gemäß Fig. 5 im eingebauten Zustand, Fig. 6 A lid according to Fig. 5 in the installed state,
Fig. 7 Alternative gemäß Fig. 3, Fig. 7 alternative according to Fig. 3,
Fig. 8 Alternative gemäß Fig. 6. Fig. 8 alternative according to Fig. 6.
Der in der Fig. 1 dargestellte körperschallisolierte Deckel 1 besteht aus Aluminium und dient zur Abdeckung des Ventilraumes 2 des Motorblockes 3 einer Brennkraftmaschine. Der Deckel weist eine Flanschfläche 4 zur Aufnahme einer statischen Dichtung 5 aus elastomerem Werkstoff auf. Mittels mehrerer im Deckelboden angeordneter Befestigungsschrauben 6, die über Hülsen 7 und körperschallisolierende Gummikörper 8 mit dem Deckel verbunden sind, ist der Deckel fest mit dem Motorblock 3 verbunden. Der Gummikörper 8 ist formschlüssig mit der Hülse 7 verbunden, das heißt der Gummikörper 8 kann leicht aus dem Deckel 1 entfernt werden.The illustrated in Fig. 1-borne sound insulation cover 1 is made of aluminum and is used to cover the valve chamber 2 of the engine block 3 of an internal combustion engine. The cover has a flange surface 4 for receiving a static seal 5 made of elastomeric material. The cover is firmly connected to the engine block 3 by means of a plurality of fastening screws 6 which are arranged in the cover base and which are connected to the cover via sleeves 7 and structure-insulating rubber bodies 8 . The rubber body 8 is positively connected to the sleeve 7 , that is, the rubber body 8 can be easily removed from the cover 1 .
In der Fig. 2 ist ein Aluminiumrohling des Deckels 1 dargestellt. Die Hülse 7 ist als Teil des Deckels ausgebildet, das heißt die Hülse wurde beim Gießvorgang des Deckels in der Gießform angeformt. Die Verbindung zwischen Deckel 1 und Hülse 7 erfolgt über einen dünnen, umlaufenden, geschlossenen Verbindungssteg 9, der als Sollbruchstelle ausgebildet ist. In der Rohlingsform liegt die Hülse 7 zunächst axial versetzt innerhalb der Öffnung 10. Damit die Befestigungsschraube unverlierbar mit der Hülse verbindbar ist, wurde der Endbereich 11 der Hülse eingeschnürt.An aluminum blank of the cover 1 is shown in FIG. 2. The sleeve 7 is formed as part of the lid, that is, the sleeve was formed in the mold during the casting process of the lid. The connection between cover 1 and sleeve 7 takes place via a thin, circumferential, closed connecting web 9 , which is designed as a predetermined breaking point. In the blank form, the sleeve 7 is initially axially offset within the opening 10 . So that the fastening screw can be captively connected to the sleeve, the end region 11 of the sleeve has been constricted.
Das Anformen des Gummikörpers 8 kann im Vulkanisierwerkzeug während des Schließvorganges erfolgen. In den Fig. 3 bis 5 ist dieser Vorgang anhand eines modifizierten Deckels dargestellt. Der in der Fig. 3 dargestellte Deckel 1′ kann ebenfalls als Abdeckung für den Ventilraum einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Die Öffnungen 10 für die Befestigungsschrauben sind hier lediglich vom Deckelboden in den Deckelrand, das heißt in die Flanschfläche 4, verlegt.The rubber body 8 can be molded in the vulcanizing tool during the closing process. In FIGS. 3 to 5, this process is illustrated using a modified cover. The lid 1 'shown in Fig. 3' can also be provided as a cover for the valve chamber of an internal combustion engine. The openings 10 for the fastening screws are only moved from the bottom of the cover to the edge of the cover, that is to say to the flange surface 4 .
Der Deckel 1′ liegt zunächst mit der an ihm angeformten, axial aus der Öffnung 10 herausragenden Hülse 7′ auf der unteren Hälfte 12 des Formwerkzeuges auf (Fig. 4). Durch axiales Drücken auf den Deckel 1′ mittels der oberen Hälfte 13 des Formwerkzeuges wird die Sollbruchstelle im Verbindungssteg 9 zwischen Deckel 1′ und Hülse 7′ gelöst, und die Hülse 7′ wird relativ zum Deckel 1′ in die Öffnung 10 gedrückt.The cover 1 'is initially with the integrally formed on it, axially protruding from the opening 10 sleeve 7 ' on the lower half 12 of the mold ( Fig. 4). By axially pressing the lid 1 'by means of the upper half 13 of the mold, the predetermined breaking point in the connecting web 9 between the lid 1 ' and sleeve 7 'is released, and the sleeve 7 ' is pressed relative to the lid 1 'in the opening 10 .
Aufgrund der durch die Trennung von Deckel 1′ und Hülse 7′ gebildeten Stümpfe des Verbindungssteges 9 wird zwischen der Außenumfangsfläche der Hülse 7′ und der Innenumfangsfläche der Öffnung 10 ein Ringspalt erzeugt, der aufgrund seiner geometrischen Form geeignet ist, den Gummikörper 8 formschlüssig mit dem Deckel 1′ zu verbinden. Der Gummikörper 8 wird gleichzeitig beim Anformen der statischen Dichtung 5 in einem Arbeitsgang mit angeformt (Fig. 5).Because of the separation of cover 1 'and sleeve 7 ' stumps of the connecting web 9 is generated between the outer circumferential surface of the sleeve 7 'and the inner circumferential surface of the opening 10, an annular gap which is suitable due to its geometric shape, the rubber body 8 positively with the Cover 1 'to connect. The rubber body 8 is simultaneously formed during the molding of the static seal 5 in one operation ( FIG. 5).
Auf diese Weise ist es möglich, alle zur Montage des Deckels notwendigen Bauteile unverlierbar miteinander zu verbinden.In this way, it is possible to assemble all the components required for mounting the cover to be captively connected.
Die Fig. 6 zeigt einen montierten Deckel 1′. Sämtliche Anbauteile, wie Befestigungsschraube 6, Hülse 7′, Gummikörper 8 und auch die statische Dichtung 5 bilden eine Baugruppe, die beim Lösen des Deckels 1′ vom Motorblock 3, miteinander verbunden bleiben. Fig. 6 shows an assembled cover 1 '. All attachments, such as fastening screw 6 , sleeve 7 ', rubber body 8 and also the static seal 5 form an assembly which remain connected to one another when the cover 1 ' is removed from the engine block 3 .
Die Fig. 7 zeigt einen Deckel 1′′ mit modifizierter Öffnung 10′′. Axial oberhalb der Sollbruchstelle 9 weist die Öffnung 10′′ eine konisch verlaufende Innenumfangsfläche 14 auf. Die Hülse 7′, ist axial unterhalb der Sollbruchstelle 9 ebenfalls mit einer konisch verlaufenden Außenumfangsfläche 15 ausgebildet. Fig. 7 shows a lid 1 '' with a modified opening 10 ''. Axially above the predetermined breaking point 9 , the opening 10 '' has a conical inner peripheral surface 14 . The sleeve 7 ', is also formed axially below the predetermined breaking point 9 with a conical outer peripheral surface 15 .
Diese Maßnahme führt dazu, daß im eingebauten Zustand gemäß Fig. 8 der Gummikörper 8 im Bereich 16 zwischen den beiden konischen Umfangsflächen 14, 15 bei axialer Relativbewegung zwischen Hülse 7′, und Deckel 1′′ progressiv verformt wird. Hierdurch ist die Federcharakteristik veränderbar und damit optimal auf die erforderlichen Bedürfnisse einstellbar. Je nach Anwendungsfall läßt sich eine harte oder weiche Dämpfung einstellen, indem die konischen Umfangsflächen 14, 15 entweder steiler oder flacher verlaufen.This measure leads to the fact that in the installed state according to FIG. 8, the rubber body 8 in the area 16 between the two conical peripheral surfaces 14 , 15 with axial relative movement between the sleeve 7 ', and the cover 1 ''is progressively deformed. As a result, the spring characteristic can be changed and thus optimally adjusted to the required needs. Depending on the application, hard or soft damping can be set by the conical peripheral surfaces 14 , 15 either being steeper or flatter.
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