EP2401519A1 - Dämpfungsvorrichtung für flächige bauteile - Google Patents

Dämpfungsvorrichtung für flächige bauteile

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Publication number
EP2401519A1
EP2401519A1 EP09760870A EP09760870A EP2401519A1 EP 2401519 A1 EP2401519 A1 EP 2401519A1 EP 09760870 A EP09760870 A EP 09760870A EP 09760870 A EP09760870 A EP 09760870A EP 2401519 A1 EP2401519 A1 EP 2401519A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
damping means
damping
vibrations
outer panel
Prior art date
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Ceased
Application number
EP09760870A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolas Merlette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP2401519A1 publication Critical patent/EP2401519A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0418—Water or sound barrier, e.g. watershields or seals between dry/wet compartment, sound or vibration dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems

Definitions

  • the invention is in the field of sound-damping devices for flat components.
  • the US6135541A discloses a door of a motor vehicle comprising a reinforcing member, which ensures a side impact protection, on which damping elements are provided for damping of acoustic vibrations, which have a shock-absorbing adhesive and for damping of acoustic vibrations with the cover plate of the door in contact.
  • the disadvantage here is the high assembly costs when using many damping elements. Also, the possible area to be damped is limited to the area of the side impact protection for mounting the damping elements.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved sound-damping device.
  • the basic idea of the invention is to use a device for reducing vibrations and / or vibrations and / or noises on preferably flat, in particular planar or curved components, for example of vehicles, which has a carrier, a damping device provided on the carrier.
  • vibration zones for reducing the vibrations and / or noises and / or vibrations, wherein a plurality of damping means are provided on the carrier in order to detect a plurality of vibration and / or noise and / or vibration zones, hereinafter referred to as vibration zones, the flat components .
  • the source of vibration and / or vibration would be the engine of the vehicle, whereas the vibration zone would be found on a thin-walled plate vibrated by the engine, for example, in which it is more disturbing than airborne Sound are radiated.
  • a carrier By equipping a carrier at a plurality of regions with a damping means, a plurality of vibration zones of a planar component can be influenced by means of a carrier. This ensures in particular a cost-effective installation, since only a device with a carrier must be installed, with which several vibration zones can be influenced.
  • the shape of the carrier is adapted to the zones of the planar component to be influenced and provided in the region of the zones with the damping means or a damping material.
  • Candidate carriers may in particular be made of a metallic material.
  • Aluminum supports are also conceivable.
  • a plastic material is used.
  • the carrier can be made of polyamide and / or nylon.
  • damping means or damping material are preferably expandable materials, most preferably thermally expandable materials used.
  • all inner and outer panels of a vehicle such as a door panel, a hood, a trunk lid, a vehicle roof, a floor panel, a fender, an A-pillar, a B-pillar, a C-frame, are suitable as flat components to be damped. Pillar and / or a sill.
  • a device according to the invention can also be used in aviation or in mechanical and plant engineering for damping flat components.
  • Another advantage is the equipment of the wearer with the damping means on the side facing the planar component of the carrier. In this way it can be ensured that the damping means safely with the sheet-like component in Come in contact.
  • an expansion direction of the damping means is predetermined by such equipment of the carrier, in the direction of the flat component to be damped.
  • Another advantage is the production of the support for a device according to the invention of a metallic material, in particular a material or a group of materials is conceivable from which the flat component or another component is designed, to which the carrier is attached. In this way, contact corrosion of the components with each other can be avoided.
  • a production of the planar component and the carrier made of a material facilitates disposal.
  • the use of a metallic material for the carrier may provide strength benefits.
  • the carrier may be designed such that it reinforces the planar component and thus additionally provides a strengthening effect of the structure in addition to the carrier function for the damping means.
  • the carrier may be advantageous to manufacture from a plastic material.
  • a plastic material particularly advantageous is the use of a thermoplastic material. This can in particular simplify the production of such a carrier.
  • a particularly lightweight carrier can be provided by the use of a plastic material.
  • the use of a plastic material can have a positive effect on the corrosion resistance of the device.
  • the use of a polyamide, in particular PA 6.6, has proved to be particularly advantageous as a material for the carrier.
  • the damping means preferably consists of an expandable material, which is sprayed onto the support of a metallic material or a plastic material during an injection molding process.
  • all damping means of the carrier are applied in an injection molding process in order to save time and costs.
  • the dosage of the amount of damping material is simpler, so not too much material is applied, which would increase the cost or too little material, which would lead to a reduced damping of the sheet-like component.
  • the production of the device has proven by means of a connection injection molding process and / or Biinjetechnischsspritzgussvons.
  • the carrier itself can be produced with possible connection means for fixing the position and / or optionally further equipment features by injection of a thermoplastic material, in particular a polyamide, into an injection mold. The two halves of the injection mold are then pulled apart for demolding.
  • a plurality of damping means in particular consisting of a thermally expansible material, can then be applied in a second suitable injection mold.
  • a thermally expandable material as a damping or damping material.
  • suitable polymeric base binders may be used, such as, for example, ethylene vinyl acetate copolymers (EVA), copolymers of ethylene with (meth) acrylate esters, which may still contain (meth) acrylic acid in copolymerized form, random or block copolymers of styrene with butadiene or Isoprene or its hydrogenation products.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymers
  • copolymers of ethylene with (meth) acrylate esters which may still contain (meth) acrylic acid in copolymerized form
  • random or block copolymers of styrene with butadiene or Isoprene or its hydrogenation products random or block copolymers of styrene with butadiene or Isoprene or its hydrogenation products.
  • SBS SIS
  • SEES hydrogenation products
  • the binders may also contain crosslinkers, adhesion promoters, tackifiers, plasticizers, and other auxiliaries and additives such as low molecular weight oligomers, for example, to provide sufficient propensity and expandability, these polymeric binders contain propellants
  • blowing agents such as the "chemical blowing agents" which release gases by decomposition, or "physical blowing agents", ie expanding hollow spheres are examples of the former blowing agents are azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, di-Nitrosopentamethylenentetramin, 4.4 '-Oxybis (benzenesulfonic acid) hydrazide, diphenylsulfone-3,3'-disulfohydrazide, benzene-1,3-disulfohydrazide, p-toluenesulfonyl semicarbazide
  • physical blowing agents are expandable plastic microbubble
  • a damping material is suitable as a damping agent, as described in International Patent Application PCT / EP2007 / 008141.
  • a damping agent as described in International Patent Application PCT / EP2007 / 008141.
  • the activation and expansion of the expansible material may preferably take place by utilizing the process heat of a cathodic immersion furnace for curing the cathodic dip painting of, for example, a motor vehicle body.
  • a separate effect of heat for expansion of the expandable material is conceivable.
  • the carrier ensures in particular the position of the damping means on the vibration zone before fixing during expansion.
  • the carrier is preferably firmly connected to the flat component or another component.
  • the equipment of the carrier with fastening means for fixing the position of the device relative to the component to be damped can be provided to fasten the carrier to the component itself or to another component which is directly or indirectly connected to the component to be damped.
  • the carrier may be provided in particular on a stiffening or reinforcing component, such as a side impact protector, the carrier being provided with corresponding fastening means.
  • the fastening means are preferably molded in the production of the carrier made of a plastic material. In this case, in particular clips or terminals are used, which can engage in corresponding recordings at the installation.
  • the equipment of the carrier by fasteners in the form of openings is conceivable to fix the carrier by protruding corresponding fasteners at the installation.
  • Another advantage is the production of the carrier from a plurality of carrier parts, which are connected to each other prior to assembly at the installation of the device.
  • the carrier parts can, for example, be considered individually with one or more damping agents, whereupon the carrier parts equipped with the damping means are added to provide the carrier.
  • the production of multiple support parts may prove useful, for example, undercuts or other possible special features of the carrier and / or the damping means injection molding are difficult to implement.
  • Another advantage is the equipment of the carrier with openings or holes in the intended areas for the damping means.
  • the openings ensure a secure fixation of the damping means on the carrier.
  • the damping means can be sprayed onto the carrier in such a way that the material to be damped reaches the openings in certain areas, so that a mechanical fastening can be provided.
  • an expandable material as a damping means, this can expand in the expansion through the opening, so that an additional attachment of the damping means to the support is ensured after the expansion.
  • this fastening can have advantages, since in this way the forces acting on the surface to be damped by the damping means can be transmitted to the support via the damping means.
  • FIG. 1 is a side view of the inside of a motor vehicle door with devices according to the invention, which are used for damping the outer panel,
  • FIG. 2 is a partially sectioned side view of the outside of the motor vehicle door of Figure 1
  • 3 is a partially sectioned side view of the outside of a motor vehicle door with an alternative embodiment of devices according to the invention, which are used for damping the outer panel
  • Fig. 4 is a sectional view through the motor vehicle door of Figure 3 along A-A
  • FIG. 5 is a partial perspective view of a motor vehicle door with a further alternative of a device according to the invention, which is used for damping the outer panel,
  • FIG. 6 is a partially sectioned side view of the device according to the invention from FIG. 5
  • FIG. 1 shows a side view of an inside of a motor vehicle door 200, which is equipped with devices 100, 110 according to the invention.
  • the motor vehicle door 200 has, as a flat component, an inner panel 201, which is connected to a further planar component, an outer panel 202.
  • the outer panel 202 thereby forms part of the outer surface of the vehicle.
  • the door 200 is connected to the body of the vehicle via hinges 203.
  • the door 200 has a window opening 208, in which a disc, not shown, is provided.
  • the inner panel 201 and the outer panel 202 surround in regions a cavity 208.
  • a reinforcing member 206 is arranged, which in the present embodiment via fastening elements
  • the reinforcing member 206 is mounted to the inner panel 201 and which increases the stability and strength of the door 200, and more particularly provides side impact protection for the door 200.
  • the reinforcing member 206 extends obliquely within the cavity
  • the outer panel 202 and the inner panel are made of thin-walled sheets which can be vibrated by moving parts of the vehicle or by a running motor, which may be in the range of the human ear. These vibrations can be radiated into the air as disturbing sound, so that within the cavity 208, two devices 100, 110 for damping the vibrations at a vibration zones and / or vibration are provided zone.
  • the one device 100 is provided in the cavity 208 below the reinforcing member 206.
  • the second device 110 is provided within the cavity 208 below the window opening 204.
  • the device 100 has a carrier 101 made of a plastic material, in the present case of polyamide 6.6.
  • the carrier 101 consists of an upper carrier region 104 which extends parallel to the reinforcing member 206 within the cavity 208.
  • the support 101 On the upper support portion 104 fastening means 103 are formed, with which the support 101 is fixed to the reinforcing member 206 of the door 200. From the upper support region 104 projects from a connection support piece 106, to which a lower support portion 105 is formed.
  • the support 101 thus includes the lower support portion 105, the connecting support piece 106 and the upper support portion 104 with the integrally formed fasteners 103.
  • damping means not shown are provided which receive the vibrations of the outer sheet 202 and preferably convert it into heat.
  • the second device 110 is provided with a carrier 11, which extends with an upper carrier area 14 substantially parallel to the underside of a frame bounding the window opening 204.
  • the carrier 1 11 further comprises an angle projecting from the upper support portion 114 connecting carrier piece 1 16 and a lower support portion 115 which extends into the region of the door opening device, not shown.
  • the carrier 11 1 is equipped with fastening means 1 13, with which the carrier 1 11 is attached to the outer panel 202.
  • the carrier 1 has 11 damping means, not shown, which serve to damp the vibrations of the outer plate 202.
  • the damping means 102, 1 12 of the devices 100, 110 may also be used for damping the inner panel 201.
  • a use of the devices 100, 1 10 for other flat components of a motor vehicle, in particular the hood, the roof, the trunk lid, the fender, the remaining doors, a floor panel and / or a sill conceivable.
  • FIG 2 shows a partially sectioned side view of the outside of the motor vehicle door 200 of Figure 1.
  • the cavity 208 partially delimiting surface of the outer panel 202 has been omitted for clarity.
  • the reinforcing member 206 Due to the omitted area of the outer panel 202 is the reinforcing member 206, which via the fasteners 207 to the inner panel 201 is mounted and seen to extend obliquely within the cavity 208.
  • the fastening means 103 can be designed as clips or clamps, which preferably interact with corresponding receptacles on the reinforcing member 206.
  • an adhesive bond of the carrier 101 to the reinforcing member 206 is conceivable.
  • the carrier 101 is equipped with two damping means 102, wherein the first damping means 102 is provided on the upper support portion 104 and the second damping means 102 on the lower support portion 105.
  • the second device 210 is provided below the window opening 204, which is preferably glued to the outer panel 202 via the fastening means 13.
  • the second device 1 10 has a plurality of damping means 1 12, which influence a plurality of vibration zones of the outer panel 202.
  • the dampening means 102, 112 used in the present exemplary embodiment are a thermally expanded material, in particular a material as described in the patent application PCT / EP2007 / 008141, the disclosure content of which supplements the present disclosure in this respect.
  • the activation and expansion of the expandable material is preferably done by utilizing the process heat of a cathodic furnace to cure the preferably cathodic dip painting of the vehicle body and thus the vehicle door 200. This can be a step and thus time and cost can be saved because the process heat of anyway carried out method used to expand the expandable material.
  • the damping means 102, 1 12 stick to the component to be damped, in the present embodiment, the outer panel 202 and absorb the vibrations of the outer panel 202 and convert them preferably into heat.
  • the carriers 101, 11 1 thus serve primarily as an assembly aid and fixation possibility of the damping means 102, 112.
  • the carrier 101, 1 11 may additionally be designed such that they cause a reinforcing effect, in particular of the outer panel 202.
  • FIG. 3 shows a partially cutaway side view of the outside of a motor vehicle door 200 with alternative embodiments of devices according to the invention.
  • gen 100, 1 10 which come to cushion the outer panel 202 are used.
  • the cavity 208 partially delimiting surface of the outer plate 202 has been omitted for clarity.
  • the door 200 has the reinforcing member 206 connected to the inner panel 201 on both sides via fasteners 207, which extends obliquely within the cavity 208.
  • On the outer panel 202 facing side of the reinforcing member 207 is provided on the same device 100 according to the invention with the carrier 101, which is connected via fastening means 103 with the reinforcing member 206.
  • the carrier 101 consists of the upper carrier region 104 and the lower carrier region 105, which is connected to the upper carrier region 104 via a connecting carrier piece 206. Via the upper carrier region 104, the device 100 is connected to the reinforcing member 206 via said attachment means 103.
  • the upper carrier region 104 extends on the reinforcing component 206 and is thus arranged at least in regions between the reinforcing component 206 and the outer shell 202.
  • the lower carrier region 105 is used for detecting and acting on a further vibration zone of the outer plate 202 below the reinforcing member 206.
  • a plurality of damping means 102 of a thermally expandable material are provided, which after expansion with the inner wall of the outer panel 202 come into contact and, for example, stick together to achieve a damping of vibrations of the outer panel 202.
  • the door 200 has a second device 110 above the first device 100 below the window opening 204.
  • the carrier 11 1 of the second device 10 has an upper carrier region 14 and a lower carrier region 115, which is connected to the upper carrier region 14 via a connecting carrier piece 16.
  • the carrier 11 1 is connected to the upper support portion 114 via integrally formed fastening means 113 with the outer panel 202.
  • the fastening means 1 13 are configured as projecting surface regions of the carrier 1 11, which are clamped between a bent portion of the outer sheet 202.
  • an attachment of the device 1 10 to the inner panel 201 is conceivable.
  • damping means 112 are provided, which also here from a thermally expandable Material exist and are provided for damping the outer panel 202. Both devices 100, 110 can of course also be provided for damping the inner panel 201.
  • the damping means 102, 1 12 consist of different materials.
  • FIG. 4 shows a sectional view through the motor vehicle door 200 of FIG. 3, taken along the line A-A, on which, substantially inside the inner panel
  • the device 100 for damping the outer panel 202 is provided. This is disposed between the reinforcing member 206 and the inner wall of the outer panel 202.
  • the carrier 101 of the device 100 is connected to the reinforcing member 206 via fastening means, not shown, to fix the position of the device 100.
  • the carrier 101 has a protruding region, on which a further damping means 102 is provided, which serves to influence a further vibration zone of the outer plate 202.
  • the further damping means 102 is no longer disposed in the region of the reinforcing member 206.
  • a disk 205 is shown, through which the window opening, not shown, can be closed.
  • a disk guide 209 is provided, which projects into the cavity 208.
  • the window guide 209 is connected to the outer panel 202 at a fold 210 of the outer panel 202. In this case, the disk guide 209 is clamped between the folded portion and fixed by a frictional connection.
  • the window guide 209 is designed as part of the second damping device 110. It is in this case around the area of the carrier 11 1 above fasteners 113, with which the carrier 11 1 is connected to the outer panel 202.
  • the connection also provides a position fixation of the carrier 11 1 with the damping means 1 12 provided thereon.
  • the damping means 112 is provided on the inner wall of the outer plate 202 facing side of the carrier 11 1.
  • the carrier 11 has further damping means 102, which are not visible in the sectional view or are omitted for better clarity, in order to detect a plurality of vibration zones with the second device 110.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a motor vehicle door 200 with a further alternative of a device 100 according to the invention, which is used for damping the outer panel 202 of the door 200.
  • the inner panel of the door 200 has been omitted in the illustrated embodiment for the sake of clarity.
  • the door 200 has the reinforcing member 206 which includes openings.
  • the device 100 which is partially disposed between the reinforcing member 206 and the inner wall of the outer panel 202, has attachment means 103 projecting on the carrier 101 in the form of snap-connection means which can be engaged with the openings provided in the reinforcing member 206 to provide a connection between the reinforcing member 206 and Device 100 and in particular to secure the position of the device 100 disposed on the damping means 102 relative to the outer shell 202 to be damped.
  • the damping means 102 are arranged between the carrier 101 and the inner wall of the outer panel 202. In this area, the carrier 101 extends substantially and at least partially parallel to the reinforcing member 206.
  • the carrier 101 has an angularly protruding part which provides a connection to another part of the carrier 101, which is provided for receiving a further damping means 102.
  • This second area is arranged below a door handle recess 21 1 of the door 200.
  • the damping means 102 is again provided in this area on the inner wall of the outer panel 202 side facing. In this region of the carrier 101, said openings 108 of the carrier 101 can be seen. These openings 108 are also found in the other areas of the carrier 101, which are equipped with the damping means 102.
  • the damping means 102 in the present embodiment an expandable material, can expand during the expansion through the openings 108, so that a fixation and / or bonding of the carrier 101 at / with the damping means 102 and / or the inner wall of the outer shell 202 and / or the reinforcing member 206 is achieved.
  • the carrier 101 as a structurally reinforcing component, an additional reinforcement of the outer panel 202 can be achieved in this way.
  • further fastening means 103 are provided on the part of the carrier 101 provided below the door handle recess 211. These can be used for further attachment of the device 100 to other components of the door 200.
  • further damper devices may be connected to the illustrated device 100 to detect further vibratory zones.
  • FIG. 6 shows a partially cutaway side view of the device 100 according to the invention from FIG. 5.
  • the device 100 has the carrier 101 made of a thermoplastic material.
  • the carrier 101 includes the upper support portion 104, which serves to receive the damping means 102 of an expandable material.
  • hidden fastening means are provided for fastening the device 100 to a component, for example on a motor vehicle door.
  • an angularly protruding connection support piece 106 is provided at the upper support portion 104. This can be equipped with a further damping means.
  • connection support piece 106 connects the upper support portion 104 to a lower support portion 105, which in turn projects angularly from the connection support piece 106, but in the present embodiment is oriented in approximately the opposite direction than the upper support portion 104.
  • the upper carrier region 104, the connecting carrier piece 106 and the lower carrier region 105 form the carrier 101 of the device 100.
  • the lower carrier region 105 is in turn equipped with a further damping means 102.
  • the openings 108 of the carrier 101 can be seen, through which the damping means 102 can expand through. Similar openings 108 may also have the upper support area 104.
  • the device 100 is produced by means of a bijection injection molding process.
  • the upper carrier region 104 with the integrally formed connection carrier piece 106 and the damping means 102 is produced in a separate production step as the lower carrier region 105 with the second damping means 102.
  • the upper support portion 104 with the connection carrier piece 106 with the lower Carrier portion 106 connected to provide the carrier 101 and the device 100.
  • connecting means 107 are formed on the connecting carrier piece 106 and corresponding receptacles for the connecting means 107 on the lower carrier region 105.
  • These may be, in particular, clip or snap-on connecting elements, which are well known to the person skilled in the art.
  • the carrier part 104, 105 In order to produce a carrier part 104, 105 of the carrier 101, in a first step the carrier part 104, 105 itself is produced with possible connection means 107 for fixing the position and / or optionally further equipment features, for example the openings 108 by injection of a thermoplastic material into an injection mold. The two halves of the injection mold are then pulled apart for removal from the mold. In a second step, the damping means 102 can then be applied in a second suitable injection mold by injection in a second injection molding process.

Landscapes

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Vorrichtung (100, 110) zur Reduktion von Schwingungen und/oder Vibrationen an flächigen Bauteilen (201, 202) von Fahrzeugen aufweisend einen Träger (101, 111), ein auf dem Träger (101, 111) vorgesehenes Dämpfungsmittel (102, 112) zur Reduktion der Schwingungen und/oder Vibrationen, wobei eine Vielzahl an Dämpfungsmitteln (102, 112) auf dem Träger (101, 111) vorgesehen sind, um mehrere Schwingungs- und/oder Vibrationszonen der flächigen Bauteile (201, 202) zu erfassen.

Description

Patentanmeldung
H 08195
Dämfpungsvorrichtung für flächige Bauteile
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der schalldämpfenden Vorrichtungen für flächige Bauteile.
Bei der Herstellung von Fahrzeugen, Maschinen und Geräten werden heutzutage fast ausschließlich sehr dünnwandige Bleche eingesetzt. Mechanisch sich bewegende Teile oder laufende Motoren versetzen diese dünnwandigen Bleche unvermeidbar in Schwingungen, die vielfach im Hörbereich des menschlichen Ohres liegen. Diese Schwingungen werden in Form von Körperschall über das gesamte Fahrzeug bzw. die Maschine oder das Gerät fortgeleitet und können an entfernten Stellen in die Luft als störender Schall abgestrahlt werden. Zur Reduzierung der Schallabstrahlung und Körperschalldämpfung werden diese Bleche daher insbesondere im Automobilbau und bei der Herstellung von Haushaltsgeräten oft mit schalldämpfenden Belägen, so genannten Antidröhnbeschichtungen, versehen.
Der auf diesem Arbeitsgebiet tätige Fachmann unterscheidet strikt zwischen einer Schalldämpfung und Schalldämmung. Bei der Schalldämpfung wird die akustische Schwingungsenergie in andere Energieformen wie z. B. Wärme umgewandelt. Bei der Schalldämmung wird der Durchgang von longitudinalen Schwingungen (Schall) durch eine Barriere gemindert. Dies geschieht z. B. auch durch Reflektion des Schalls.
Für den Zweck der Schalldämpfung sind bereits zahlreiche Vorgehensweisen bekannt. Nach herkömmlicher Verfahrensweise werden dabei Mischungen aus Füllstoffen mit hohem spezifischen Gewicht und Bitumen zu Folien extrudiert, aus denen dann die entsprechenden Formteile gestanzt oder geschnitten werden. Anschließend werden diese Folien auf die betreffenden Blechteile geklebt, wobei sie ggf. noch unter Erwärmen an die Form des Bleches angepaßt werden müssen. Obwohl diese Bitumen-Folien aufgrund ihres geringen Materialpreises noch häufig Anwendung finden, sind sie sehr spröde und neigen insbesondere bei tiefen Temperaturen zum Abplatzen von Blech. Auch die vielfach vorgeschlagenen Zusätze von Elastomeren erge- ben nur eine geringfügige Verbesserung, die für viele Anwendungen unzureichend ist. Des Weiteren ist das Aufbringen der vorgeformten Bitumenteile auf kompliziert geformte oder schwer zugängliche Blechteile von Maschinen oder Fahrzeugen, z.B. die Innenflächen der Hohlräume von Kraftfahrzeugtüren, überhaupt nicht möglich. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, dass für ein einziges Fahrzeug oder Gerät in vielen Fällen mehrere Stanzteile benötigt werden, wodurch eine aufwendige Lagerhaltung erforderlich ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 003 057 A1 der Anmelderin sind Kautschukmassen bekannt, die bei Raumtemperatur oder auch nur leicht erhöhten Temperaturen eine niedere Viskosität aufweisen, so dass sie mit Spritzapplikations- geräten auf Kraftfahrzeugrohkarosserien applizierbar sind und nach Erhärten akustische Dämpfung bewirken können. Die dort genannten Zubereitungen sind für zahlreiche Spezialanwendungen geeignet. Sie benötigen jedoch zum Aushärten einen Vulkanisationsschritt, der die genaue Einhaltung von Einbrennbedingungen erfordert.
Die US6135541A offenbart eine Tür eines Kraftfahrzeug aufweisend ein Verstärkungsbauteil, welches einen Seitenaufprallschutz gewährleistet, an dem zur Dämpfung von akustischen Vibrationen Dämpfungselemente vorgesehen sind, welche einen stoßdämpfenden Klebstoff aufweisen und zur Dämpfung von akustischen Vibrationen mit dem Deckblech der Tür in Kontakt stehen. Nachteilig ist hier der hohe Montageaufwand beim Einsatz vieler Dämpfungselemente. Auch ist der mögliche zu dämpfende Bereich auf den Bereich des Seitenaufprallschutzes zur Montage der Dämpfungselemente beschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte schalldämpfende Vorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Reduktion von Schwingungen und/oder Vibrationen und/oder Geräuschen an vorzugsweise flächigen, insbesondere planen oder gewölbten Bauteilen, beispielsweise von Fahrzeugen einzusetzen, welche einen Träger aufweist, ein auf dem Träger vorgesehenes Dämp- fungsmittel zur Reduktion der Schwingungen und/oder Geräusche und/oder Vibrationen, wobei eine Vielzahl an Dämpfungsmitteln auf dem Träger vorgesehen sind, um mehrere Schwingungs- und/oder Geräusch- und/oder Vibrationszonen, im Folgenden kurz Vibrationszonen genannt, der flächigen Bauteile zu erfassen. Bei dem Einsatz der Vorrichtung in einem Fahrzeug wäre beispielsweise die Schwingungs- und/oder Vibrationsquelle der Motor des Fahrzeugs, wohingegen die Vibrationszone an einem beispielsweise in von dem Motor in Schwingung versetztem dünnwandigen Blech zu finden wäre, an der diese als in die Luft als störender Schall abgestrahlt werden.
Der Einsatz einer derartigen Vorrichtung bringt viele Vorteile. Durch die Ausstattung eines Trägers an einer Vielzahl von Bereichen mit einem Dämpfungsmittel können mittels eines Trägers mehrere Vibrationszonen eines flächigen Bauteils beeinflusst werden. Dies gewährleistet insbesondere eine kostengünstige Montage, da lediglich eine Vorrichtung mit einem Träger verbaut werden muss, mit der mehrere Vibrationszonen beeinflusst werden können. Vorzugsweise ist die Form des Trägers dabei an die zu beeinflussenden Zonen des flächigen Bauteils angepasst und im Bereich der Zonen mit dem Dämpfungsmittel oder einem dämpfenden Material versehen.
In Frage kommende Träger können insbesondere aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Auch sind Träger aus Aluminium denkbar. Bevorzugt kommt jedoch ein Kunststoffwerkstoff zum Einsatz. Insbesondere kann der Träger aus Polyamid und/oder Nylon gefertigt sein.
Als Dämpfungsmittel oder dämpfendes Material kommen vorzugsweise expandierbare Materialien, ganz bevorzugt thermisch expandierbare Materialien zum Einsatz.
Als zu dämpfende flächige Bauteile eignen sich insbesondere sämtliche Innen- und Außenbleche eines Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Türblech, eine Motorhaube, eine Kofferraumhaube, ein Fahrzeugdach, ein Bodenblech, ein Kotflügel, ein eine A- Säule, eine B-Säule, eine C-Säule und/oder ein Schweller. Selbstverständlich kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch in der Luftfahrt oder im Maschinen- und Anlagenbau zur Dämpfung flächiger Bauteile zum Einsatz kommen.
Ein weiterer Vorteil ist die Ausstattung des Trägers mit dem Dämpfungsmittel auf der dem flächigen Bauteil zugewandten Seite des Trägers. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Dämpfungsmittel sicher mit dem flächigen Bauteil in Kontakt kommen. Bei einem Einsatz eines expandierbaren Dämpfungsmittels wird durch eine derartige Ausrüstung des Trägers eine Expansionsrichtung des Dämpfungsmittels vorgegeben, und zwar in Richtung des zu dämpfenden flächigen Bauteils.
Ein weiterer Vorteil ist die Herstellung des Trägers für eine erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem metallischen Werkstoff, dabei ist insbesondere ein Werkstoff oder eine Werkstoffgruppe denkbar, aus dem auch das flächige Bauteil oder ein anderes Bauteil gestaltet ist, an dem der Träger befestigt wird. Auf diese Weise kann eine Kontaktkorrosion der Bauteile untereinander vermieden werden. Zudem erleichtert eine Fertigung des flächigem Bauteils und des Trägers aus einem Werkstoff die Entsorgung. Weiter kann der Einsatz eines metallischen Werkstoffes für den Träger Vorteile hinsichtlich der Festigkeit bringen. Der Träger kann beispielsweise so gestaltet sein, dass er das flächige Bauteil verstärkt und so neben der Trägerfunktion für das Dämpfungsmittel zusätzlich eine festigende Wirkung der Struktur bereitstellt.
Alternativ kann es von Vorteil sein, den Träger aus einem Kunststoffmaterial herzustellen. Besonders vorteilhaft ist dabei der Einsatz eines thermoplastischen Kunststoffes. Dies kann insbesondere die Herstellung eines derartigen Trägers vereinfachen. Beispielsweise kann ein derartiger Träger kostengünstig durch Spritzguss hergestellt werden. Zudem kann durch den Einsatz eines Kunststoffmaterials ein besonders leichter Träger bereitgestellt werden. Auch kann sich der Einsatz eines Kunststoffmaterials positiv auf die Korrosionsbeständigkeit der Vorrichtung auswirken. Als besonders vorteilhaft hat sich als Werkstoff für den Träger der Einsatz eines Polyamids, insbesondere PA 6.6 erwiesen.
Ein weiterer Vorteil ist das Aufbringen der Dämpfungsmittel auf den Träger mittels eines Spritzgussverfahrens. Das Dämpfungsmittel besteht dabei vorzugsweise aus einem expandierbaren Material, welches auf den Träger aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoffmaterial während eines Spritzgussvorganges aufgespritzt wird. Vorzugsweise werden alle Dämpfungsmittel des Trägers in einem Spritzgussvorgang aufgebracht, um Zeit und Kosten zu sparen. Durch den Einsatz eines Spritzgussverfahrens zum Aufbringen der Dämpfungsmittel können diese präzise auf die vorgesehenen Stellen des Trägers aufgebracht werden. Zudem ist die Dosierung der Menge an Dämpfungsmaterial einfacher, so dass nicht zu viel Material aufgebracht wird, was die Kosten erhöhen würde oder zu wenig Material, was zu einer verminderten Dämpfung des flächigen Bauteils führen würde.
Besonders vorteilhaft bei der Herstellung des Trägers aus einem Kunststoffmaterial hat sich die Herstellung der Vorrichtung mittels eines Verbindungsspritzgussverfahrens und/oder Biinjektionsspritzgussverfahrens erwiesen. Dabei kann in einem ersten Schritt der Träger selbst mit möglichen Verbindungsmittel zur Lagefixierung und/oder gegebenenfalls weiteren Ausstattungsmerkmalen durch Injektion eines thermoplastischen Werkstoffes, insbesondere eines Polyamids in eine Spritzgussform hergestellt werden. Die beiden Hälften der Spritzgussform werden im Anschluss zur Entformung auseinander gezogen. In einem zweiten Arbeitsschritt kann dann in einer zweiten geeigneten Spritzgussform eine Vielzahl von Dämpfungsmitteln, insbesondere bestehend aus einem thermisch expansionsfähigen Material aufgebracht werden. Durch eine derartige, vorzugsweise vollautomatisierte Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine genau auf das zu dämpfende flächige Bauteil ausgelegte Vorrichtung mit geringen Fertigungstoleranzen bereitgestellt werden.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines thermisch expandierbaren Materials als Dämpfungsmittel oder dämpfendes Material. Dabei können insbesondere geeignete polymere Basisbindemittel zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Ethylenvinyl- acetat-Copolymere (EVA), Copolymere des Ethylens mit (Meth)-acrylatestern, die gegebenenfalls noch anteilig (Meth)acrylsäure einpolymerisiert enthalten, statistische oder Blockcopolymere des Styrols mit Butadien oder Isopren oder deren Hydrierungsprodukte. Letztere können auch Triblockcopolymere vom Typ SBS, SIS oder deren Hydrierungsprodukte SEES oder SEPS sein. Zusätzlich können die Bindemittel noch Vernetzer, Haftvermittler, klebrigmachende Harze („tackifier"), Weichmacher sowie weitere Hilfs- und Zusatzstoffe wie z. B. niedermolekulare Oligomere enthalten. Zur Erzielung einer ausreichenden Treibfähigkeit und Expansionsfähigkeit enthalten diese polymeren Bindemittel noch Treibmittel. Als Treibmittel eignen sich im Prinzip alle bekannten Treibmittel wie z. B. die "chemischen Treibmittel" die durch Zersetzung Gase freisetzen oder "physikalische Treibmittel", d. h. expandierende Hohlkugeln. Beispiele für die erstgenannten Treibmittel sind Azobisisobutyronitril, Azodicar- bonamid, Di-Nitrosopentamethylentetramin, 4,4'-Oxybis(benzolsulfonsäurehydrazid), Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid, Benzol-1 ,3-disulfohydrazid, p- Toluolsulfonylsemicarbazid. Beispiele für die physikalischen Treibmittel sind expandierbare Kunststoffmikrohohlkugeln auf der Basis von Polyvinylidenchloridcopolyme- ren oder Acrylnitril/-(Meth)acrylat-Copolymeren, wie sie z. B. unter den Namen "Dua- lite" bzw. "Expancel" von den Firmen Pierce & Stevens bzw. Casco Nobel im Handel erhältlich sind.
Insbesondere eignet sich der Einsatz eines dämpfenden Materials als Dämpfungsmittel, wie es in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2007/008141 beschrieben wird. Für die das dämpfende Material betreffenden Aspekte darf auf das genannte Dokument verwiesen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung ergänzt.
Die Aktivierung und Expansion des expansionsfähigen Materials kann vorzugsweise unter Ausnutzung der Prozesswärme eines KTL-Ofens zur Aushärtung der kathodischen Tauchlackierung beispielsweise einer Kraftfahrzeugskarosserie erfolgen. Selbstverständlich ist auch eine gesonderte Einwirkung von Wärme zur Expansion des expansionsfähigen Materials denkbar. Der Träger sichert dabei insbesondere die Lage des Dämpfungsmittels an der Vibrationszone vor dem Fixieren bei der Expansion. Hierfür wird der Träger mit dem flächigen Bauteil oder einem anderen Bauteil vorzugsweise fest verbunden.
Ein weiterer Vorteil ist die Ausrüstung des Trägers mit Befestigungsmitteln zur Fixierung der Lage der Vorrichtung relativ zum zu dämpfenden Bauteil. Dabei kann vorgesehen werden, den Träger an dem Bauteil selbst zu befestigen oder an einem weiteren Bauteil, welches mit dem zu dämpfenden Bauteil direkt oder indirekt verbunden ist. Beispielsweise kann der Träger bei dem Einsatz der Vorrichtung zur Dämpfung eines Außenbleches einer Fahrzeugtür insbesondere an einem Versteifungs- oder Verstärkungsbauteil, wie beispielsweise einem Seitenaufprallschutz vorgesehen werden, wobei der Träger mit entsprechenden Befestigungsmittel ausgestattet ist. Die Befestigungsmittel werden bei der Herstellung des Trägers aus einem Kunststoffmaterial vorzugsweise angespritzt. Hierbei kommen insbesondere Clips oder Klemmen zum Einsatz, die in korrespondierende Aufnahmen am Einbauort eingreifen können. Zudem ist die Ausstattung des Trägers durch Befestigungselemente in Form von Öffnungen denkbar, um den Träger durch vorstehende korrespondierende Befestigungselemente am Einbauort zu fixieren.
Ein weiterer Vorteil ist die Herstellung des Trägers aus mehreren Trägerteilen, die vor der Montage am Einbauort der Vorrichtung miteinander verbunden werden. Eine derartige Gestaltung hat insbesondere bei komplizierten Formen des Trägers oder der Dämpfungsmittel Vorteile. Die Trägerteile können beispielsweise einzeln mit einem oder mehreren Dämpfungsmitteln bedacht werden, woraufhin die mit den Dämpfungsmittel ausgerüsteten Trägerteile zur Bereitstellung des Trägers gefügt werden. Insbesondere bei einer Herstellung des Trägers und/oder der Dämpfungsmittel mittels eines Spritzgussverfahrens kann sich die Herstellung von mehreren Trägerteilen als sinnvoll erweisen, da beispielsweise Hinterschnitte oder andere mögliche besondere Merkmale des Trägers und/oder der Dämpfungsmittels spritzgusstechnisch schwer umsetzbar sind.
Ein weiterer Vorteil ist die Ausrüstung des Trägers mit Öffnungen oder Löchern in die für die Dämpfungsmittel vorgesehenen Bereiche. Die Öffnungen gewährleisten eine sichere Fixierung der Dämpfungsmittel auf dem Träger. Beispielsweise können die Dämpfungsmittel auf den Träger derart aufgespritzt werden, dass das zu dämpfende Material bereichsweise in die Öffnungen gelangt, so dass eine mechanische Befestigung bereitgestellt werden kann. Bei der Verwendung eines expandierbaren Materials als Dämpfungsmittel kann dieses bei der Expansion durch die Öffnung expandieren, so dass eine zusätzliche Befestigung des Dämpfungsmittels an dem Träger nach der Expansion gewährleistet wird. Insbesondere bei einer zusätzlichen Verstärkungsfunktion des Trägers kann diese Befestigung Vorteile aufweisen, da auf diese Weise von der auf die durch die Dämpfungsmittel zu dämpfenden Fläche einwirkenden Kräfte über die Dämpfungsmittel auf den Träger übertragen werden können.
Einige besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Innenseite einer Kraftfahrzeugtür mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen, welche zur Dämpfung des Außenbleches zum Einsatz kommen,
Fig.2 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Außenseite der Kraftfahrzeugtür aus Figur 1 , Fig. 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Außenseite einer Kraftfahrzeugtür mit einer alternativen Ausführungsform von erfindungsgemäßen Vorrichtungen, welche zur Dämpfung des Außenbleches zum Einsatz kommen,
Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Kraftfahrzeugtür aus Figur 3 entlang A-A
Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht einer Kraftfahrzeugtür mit einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche zur Dämpfung des Außenbleches zum Einsatz kommt,
Fig. 6 eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 5
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Innenseite einer Kraftfahrzeugtür 200, welche mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen 100, 110 ausgerüstet ist. Die Kraftfahrzeugtür 200 weist als flächiges Bauteil ein Innenblech 201 auf, welches mit einem weiteren flächigen Bauteil, einem Außenblech 202 verbunden ist. Das Außenblech 202 stellt dabei einen Teil der Außenoberfläche des Fahrzeugs dar. Die Tür 200 wird über Scharniere 203 mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden. Ferner weist die Tür 200 eine Fensteröffnung 208 auf, in der eine nicht gezeigte Scheibe vorgesehen ist. Das Innenblech 201 und das Außenblech 202 umschließen bereichsweise einen Hohlraum 208. Innerhalb des Hohlraums 208 ist ein Verstärkungsbauteil 206 angeordnet, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Befestigungselemente
207 an dem Innenblech 201 montiert ist und welches die Stabilität und Festigkeit der Tür 200 erhöht und insbesondere einen Seitenaufprallschutz für die Tür 200 bereitstellt. Das Verstärkungsbauteil 206 erstreckt sich schräg innerhalb des Hohlraumes
208 von der Seite der Türe 200, an dem die Scharniere 203 vorgesehen sind in etwa der mittleren Höhe des Hohlraumes 208 bis zur gegenüberliegenden Seite der Türe 200 in den unteren Bereich des Hohlraumes 208.
Das Außenblech 202 und das Innenblech bestehen aus dünnwandigen Blechen, welche durch bewegende Teile des Fahrzeugs oder durch einen laufenden Motor in Schwingungen versetzt werden können, welche im Bereich des menschlichen Ohres liegen können. Diese Schwingungen können in die Luft als störender Schall abgestrahlt werden, so dass innerhalb des Hohlraumes 208 zwei Vorrichtungen 100, 110 zur Dämpfung der Schwingungen an einer Vibrationszonen und/oder Schwingungs- zone vorgesehen sind. Die eine Vorrichtung 100 ist im Hohlraum 208 unterhalb des Verstärkungsbauteils 206 vorgesehen. Die zweite Vorrichtungen 110 ist innerhalb des Hohlraumes 208 unterhalb der Fensteröffnung 204 vorgesehen. Die Vorrichtung 100 weist einen Träger 101 aus einem Kunststoffmaterial, im vorliegenden Fall aus Polyamid 6.6 auf. Der Träger 101 besteht aus einem oberen Trägerbereich 104, welcher sich parallel zum Verstärkungsbauteil 206 innerhalb des Hohlraumes 208 erstreckt. An dem oberen Trägerbereich 104 sind Befestigungsmittel 103 angeformt, mit welchen der Träger 101 an dem Verstärkungsbauteil 206 der Tür 200 befestigt ist. Von dem oberen Trägerbereich 104 steht ein Verbindungsträgerstück 106 ab, an den ein unterer Trägerbereich 105 angeformt ist. Der Träger 101 beinhaltet somit den unteren Trägerbereich 105, das Verbindungsträgerstück 106 und den oberen Trägerbereich 104 mit den angeformten Befestigungsmitteln 103. Auf dem Träger 101 sind nicht gezeigte Dämpfungsmittel vorgesehen, die die Vibrationen des Außenbleches 202 aufnehmen und vorzugsweise in Wärme umwandeln.
Unterhalb der Fensteröffnung 204 ist die zweite Vorrichtung 1 10 mit einem Träger 1 11 vorgesehen, welche sich mit einem oberen Trägerbereich 1 14 im Wesentlichen parallel zur Unterseite eines die Fensteröffnung 204 begrenzenden Rahmens erstreckt. Der Träger 1 11 weist ferner ein winklig vom oberen Trägerbereich 114 abstehendes Verbindungsträgerstück 1 16 auf sowie einen unteren Trägerbereich 115, welche sich in den Bereich der nicht gezeigten Türöffnungsvorrichtung erstreckt. Der Träger 11 1 ist mit Befestigungsmitteln 1 13 ausgerüstet, mit welchem der Träger 1 11 an dem Außenblech 202 befestigt ist. Zudem weist der Träger 1 11 nicht gezeigte Dämpfungsmittel auf, welche zur Dämpfung der Vibrationen des Außenbleches 202 dienen. Selbstverständlich können die Dämpfungsmittel 102, 1 12 der Vorrichtungen 100, 110 auch zur Dämpfung des Innenbleches 201 zum Einsatz kommen. Ebenso ist eine Verwendung der Vorrichtungen 100, 1 10 für andere flächige Bauteile eines Kraftfahrzeuges, insbesondere der Motorhaube, des Daches, der Kofferraumhaube, der Kotflügel, der restlichen Türen, eines Bodenbleches und / oder eines Schwellers denkbar.
Figur 2 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht der Außenseite der Kraftfahrzeugtür 200 aus Figur 1. Bei der vorliegenden Ansicht ist die den Hohlraum 208 teilweise begrenzende Fläche des Außenbleches 202 zur besseren Übersicht weggelassen worden. Durch den weggelassenen bereich des Außenbleches 202 ist das Verstärkungsbauteil 206, welches über die Befestigungselemente 207 an das Innenblech 201 montiert ist und sich schräg innerhalb des Hohlraumes 208 erstreckt zu sehen. Mit dem Verstärkungsbauteil 206 ist über Befestigungsmittel 1 13 der Träger 101 verbunden. Die Befestigungsmittel 103 können dabei als Klipse oder Klemmen ausgestaltet sein, welche vorzugsweise mit entsprechenden Aufnahmen an dem Verstärkungsbauteil 206 zusammenwirken. Selbstverständlich ist auch eine Klebeverbindung des Trägers 101 an dem Verstärkungsbauteil 206 denkbar. Der Träger 101 ist mit zwei Dämpfungsmitteln 102 ausgestattet, wobei das erste Dämpfungsmittel 102 auf dem oberen Trägerbereich 104 vorgesehen ist und das zweite Dämpfungsmittel 102 auf dem unteren Trägerbereich 105. Selbstverständlich ist eine Unterteilung des Dämpfungsbereichs 102 in einzelne Abschnitte möglich, um eine gezielte Dämpfung vorzunehmen und dabei Material einzusparen. Unterhalb der Fensteröffnung 204 ist die zweite Vorrichtung 210 vorgesehen, welche über die Befestigungsmittel 1 13 vorzugsweise an das Außenblech 202 geklebt ist. Die zweite Vorrichtung 1 10 weist mehrere Dämpfungsmittel 1 12, die mehrere Vibrationszonen des Außenbleches 202 beeinflussen.
Bei den zum Einsatz kommenden Dämpfungsmitteln 102, 1 12 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um ein thermisch expandiertes Material, insbesondere um ein Material wie es in der Patentanmeldung PCT/EP2007/008141 beschrieben wird, deren Offenbarungsgehalt insoweit die vorliegende Offenbarung ergänzt. Die Aktivierung und Expansion des expandierbaren Materials geschieht vorzugsweise unter Ausnutzung der Prozesswärme eines KTL-Ofens zur Aushärtung der vorzugsweise kathodischen Tauchlackierung der Fahrzeugskarosserie und somit auch der Fahrzeugtür 200. Hierdurch kann ein Verfahrensschritt und können somit Zeit und Kosten eingespart werden, da die Prozesswärme eines ohnehin durchgeführten Verfahrens zur Expansion des expandierbaren Materials ausgenutzt wird. Im expandierten Zustand kleben die Dämpfungsmittel 102, 1 12 an dem zu dämpfenden Bauteil, im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Außenblech 202 und nehmen die Vibrationen des Außenbleches 202 auf und wandeln diese vorzugsweise in Wärme um. Die Träger 101 , 11 1 dienen somit in erster Linie als Montagehilfe und Fixierungsmöglichkeit der Dämpfungsmittel 102, 112. Zudem können die Träger 101 , 1 11 zusätzlich derart ausgestaltet sein, dass sie eine verstärkende Wirkung, insbesondere des Außenblechs 202 bewirken.
Die Figur 3 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht der Außenseite einer Kraftfahrzeugtür 200 mit alternativen Ausführungsformen an erfindungsgemäßen Vorrichtun- gen 100, 1 10, welche zur Dämpfung des Außenbleches 202 zum Einsatz kommen. Die den Hohlraum 208 teilweise begrenzende Fläche des Außenbleches 202 ist zur besseren Übersicht weggelassen worden. Durch den weggelassenen Teil des Außenbleches 202 ist das Innenblech 201 zu erkennen. Die Tür 200 weist das mit dem Innenblech 201 an beiden Seiten über Befestigungselemente 207 verbundene Verstärkungsbauteil 206 auf, welches sich schräg innerhalb des Hohlraums 208 erstreckt. Auf der dem Außenblech 202 zugewandten Seite des Verstärkungsbauteils 207 ist an selbiges die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 mit dem Träger 101 vorgesehen, welcher über Befestigungsmittel 103 mit dem Verstärkungsbauteil 206 verbunden ist. Der Träger 101 besteht aus dem oberen Trägerbereich 104 und dem unteren Trägerbereich 105, welcher mit dem oberen Trägerbereich 104 über ein Verbindungsträgerstück 206 verbunden ist. Über den oberen Trägerbereich 104 ist die Vorrichtung 100 über besagte Befestigungsmittel 103 mit dem Verstärkungsbauteil 206 verbunden. Dabei erstreckt sich der obere Trägerbereich 104 auf dem Verstärkungsbauteil 206 und ist somit zumindest bereichsweise zwischen dem Verstärkungsbauteil 206 und der Außenschale 202 angeordnet. Der untere Trägerbereich 105 dient der Erfassung und der Einwirkung auf eine weitere Vibrationszone des Außenbleches 202 unterhalb des Verstärkungsbauteils 206. Auf dem Träger 101 der Vorrichtung 100 sind mehrere Dämpfungsmittel 102 aus einem thermisch expandierbaren Material vorgesehen, welche nach der Expansion mit der Innenwand des Außenbleches 202 in Kontakt treten und beispielsweise verkleben, um eine Dämpfung von Vibrationen des Außenbleches 202 zu erreichen.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist die Türe 200 eine zweite Vorrichtung 1 10 oberhalb der ersten Vorrichtung 100 unterhalb der Fensteröffnung 204 auf. Der Träger 11 1 der zweiten Vorrichtung 1 10 weist einen oberen Trägerbereich 1 14 auf sowie einen unteren Trägerbereich 115, welcher über einen Verbindungsträgerstück 1 16 mit dem oberen Trägerbereich 1 14 verbunden ist. Der Träger 11 1 ist an dem oberen Trägerbereich 114 über angeformte Befestigungsmittel 113 mit dem Außenblech 202 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel 1 13 als vorstehende Flächenbereiche des Trägers 1 11 ausgestaltet, welche zwischen einem abgekanteten Abschnitt des Außenbleches 202 eingeklemmt werden. Selbstverständlich ist auch eine Befestigung der Vorrichtung 1 10 an dem Innenblech 201 denkbar. Auf dem Träger 1 11 der zweiten Vorrichtung 110 sind mehrere Dämpfungsmittel 112 vorgesehen, welche auch hier aus einem thermisch expandierbaren Material bestehen und zur Dämpfung des Außenbleches 202 vorgesehen sind. Beide Vorrichtungen 100, 110 können selbstverständlich auch zur Dämpfung des Innenbleches 201 vorgesehen werden. Zudem ist es denkbar, dass die Dämpfungsmittel 102, 1 12 aus verschiedenen Materialien bestehen. Insbesondere ist es denkbar, einen Teil der Dämpfungsmittel 102, 112 aus einem beispielsweise thermisch expandierbaren Material bereitzustellen, einen anderen Teil wiederum beispielsweise aus einem Bitumen.
Figur 4 zeigt eine Schnittansicht durch die Kraftfahrzeugtür 200 aus Figur 3 entlang der Linie A - A. Auf dem sich innerhalb des im Wesentlichen durch das Innenblech
201 und das Außenblech 202 umschlossenen Hohlraums 208 erstreckenden Verstärkungsbauteil 206 ist die Vorrichtung 100 zur Dämpfung des Außenbleches 202 vorgesehen. Diese ist zwischen dem Verstärkungsbauteil 206 und der Innenwand des Außenbleches 202 angeordnet. Der Träger 101 der Vorrichtung 100 ist mit dem Verstärkungsbauteil 206 über nicht dargestellte Befestigungsmittel verbunden, um die Lage der Vorrichtung 100 zu fixieren. Auf dem der Innenwand des Außenbleches
202 zugewandten Seite des Trägers 101 ist als Dämpfungsmittel 102 ein expandierbares Material vorgesehen, welches nach der Expansion in Kontakt mit der Innenwand des Außenbleches 202 gelangt. Der Träger 101 weist einen abstehenden Bereich auf, an dem ein weiteres Dämpfungsmittel 102 vorgesehen ist, welches zur Beeinflussung einer weiteren Vibrationszone des Außenbleches 202 dient. Das weitere Dämpfungsmittel 102 ist nicht mehr im Bereich des Verstärkungsbauteils 206 angeordnet. Durch die Befestigung des Trägers 101 an dem Verstärkungsbauteil 206 können also mehrere Vibrationszonen mittels einer einzigen Vorrichtung 100 beein- flusst werden. Dies bringt insbesondere Vorteile bei der Montage, da nur eine Vorrichtung 100 beispielsweise mit dem Verstärkungsbauteil 206 verbunden werden muss, um mehrere Vibrationszonen zu erfassen.
Im oberen Bereich der Türe 200 ist eine Scheibe 205 abgebildet, durch welche die nicht gezeigte Fensteröffnung geschlossen werden kann. Beabstandet von der Scheibe 205 ist eine Scheibenführung 209 vorgesehen, welche in den Hohlraum 208 hineinragt. Die Scheibenführung 209 ist mit dem Außenblech 202 an einer Abkantung 210 des Außenbleches 202 verbunden. Dabei wird die Scheibenführung 209 zwischen dem abgekanteten Bereich eingeklemmt und so durch eine kraftschlüssige Verbindung fixiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Scheibenführung 209 als Teil der zweiten dämpfenden Vorrichtung 110 ausgestaltet. Es handelt es sich hierbei um die von dem Träger 11 1 vorstehenden flächigen Befestigungsmittel 113, mit dem der Träger 11 1 mit dem Außenblech 202 verbunden ist. Die Verbindung stellt auch hier eine Lagefixierung des Trägers 11 1 mit dem darauf vorgesehenen Dämpfungsmittel 1 12 bereit. Das Dämpfungsmittel 112 ist dabei auf der der Innenwand des Außenbleches 202 zugewandten Seite des Trägers 11 1 vorgesehen. Zudem weist der Träger 1 11 weitere in der Schnittansicht nicht zu erkennende bzw. der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassene Dämpfungsmittel 102 auf, um mit der zweiten Vorrichtung 110 mehrere Vibrationszonen zu erfassen.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kraftfahrzeugtür 200 mit einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, welche zur Dämpfung des Außenbleches 202 der Tür 200 zum Einsatz kommt. Das Innenblech der Türe 200 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen worden. Die Tür 200 weist das Verstärkungsbauteil 206 auf, welches Öffnungen beinhaltet. Die teilweise zwischen dem Verstärkungsbauteil 206 und der Innenwand des Außenbleches 202 angeordnete Vorrichtung 100 weist am Träger 101 vorstehende Befestigungsmittel 103 in Form von Schnappverbindungsmitteln auf, welche mit den in dem Verstärkungsbauteil 206 vorgesehenen Öffnungen in Eingriff gebracht werden können, um eine Verbindung zwischen Verstärkungsbauteil 206 und Vorrichtung 100 bereitzustellen und insbesondere um die Lage der auf der Vorrichtung 100 angeordneten Dämpfungsmittel 102 relativ zur zu dämpfenden Außenschale 202 zu sichern. Die Dämpfungsmittel 102 sind dabei zwischen dem Träger 101 und der Innenwand des Außenbleches 202 angeordnet. In diesem Bereich verläuft der Träger 101 im Wesentlichen und zumindest bereichsweise parallel zum Verstärkungsbauteil 206. Zudem weist der Träger 101 einen winklig abstehenden Teil auf, der eine Verbindung zu einem weiteren Teil des Trägers 101 bereitstellt, welcher zur Aufnahme eines weiteren Dämpfungsmittels 102 vorgesehen ist. Dieser zweite Bereich ist unterhalb einer Türgriffmulde 21 1 der Türe 200 angeordnet. Das Dämpfungsmittel 102 ist in diesem Bereich wieder auf der der Innenwand des Außenbleches 202 zugewandten Seite vorgesehen. In diesem Bereich des Trägers 101 sind besagte Öffnungen 108 des Trägers 101 zu erkennen. Diese Öffnungen 108 finden sich auch in den anderen Bereichen des Trägers 101 , welche mit dem Dämpfungsmittel 102 ausgestattet sind. Das Dämpfungsmittel 102, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein expandierbares Material, kann bei der Expansion durch die Öffnungen 108 expandieren, so dass eine Fixierung und/oder Verklebung des Trägers 101 an/mit dem Dämpfungsmittel 102 und/oder der Innenwand der Außenschale 202 und/oder dem Verstärkungsbauteil 206 erreicht wird. Insbesondere bei einer denkbaren Ausgestaltung des Trägers 101 als strukturverstärkendes Bauteil kann auf diese Weise eine zusätzliche Verstärkung des Außenbleches 202 erreicht werden. Ferner sind auf dem unterhalb der Türgriffmulde 211 vorgesehen Teil des Trägers 101 weitere Befestigungsmittel 103 vorgesehen. Diese können für eine weitere Befestigung der Vorrichtung 100 an weiteren Bauteilen der Türe 200 genutzt werden. Auch können weitere Dämpfungsvorrichtung mit der gezeigten Vorrichtung 100 verbunden werden, um weitere Vibrationszonen zu erfassen.
Figur 6 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 aus Figur 5. Die Vorrichtung 100 weist den Träger 101 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial auf. Der Träger 101 beinhaltet den oberen Trägerbereich 104, der zur Aufnahme des Dämpfungsmittels 102 aus einem expandierbaren Material dient. Auf der Rückseite des oberen Trägerbereiches 104 sind verdeckte Befestigungsmittel zu Befestigung der Vorrichtung 100 an einem Bauteil beispielsweise an einer Kraftfahrzeugtüre vorgesehen. An dem oberen Trägerbereich 104 ist ein winklig abstehendes Verbindungsträgerstück 106 vorgesehen. Dieses kann mit einem weiteren Dämpfungsmittel ausgestattet sein. Das Verbindungsträgerstück 106 verbindet den oberen Trägerbereich 104 mit einem unteren Trägerbereich 105, welcher wiederum winklig von dem Verbindungsträgerstück 106 absteht, jedoch im vorliegenden Ausführungsbeispiel in ungefähr entgegengesetzte Richtung als der obere Trägerbereich 104 orientiert ist. Zusammen bilden der obere Trägerbereich 104, das Verbindungsträgerstück 106 und der untere Trägerbereich 105 den Träger 101 der Vorrichtung 100. Der untere Trägerbereich 105 ist wiederum mit einem weiteren Dämpfungsmittel 102 ausgestattet. In der teilgeschnittenen Ansicht, bei der das Dämpfungsmittel 102 des unteren Trägerbereiches 105 teilweise weggelassen worden ist, sind die Öffnungen 108 des Trägers 101 zu erkennen, durch die das Dämpfungsmittel 102 hindurch expandieren kann. Ähnliche Öffnungen 108 kann auch der obere Trägerbereich 104 aufweisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Herstellung der Vorrichtung 100 mittels eines Biinjektionsspritzgussverfahrens. Der obere Trägerbereich 104 mit dem angeformten Verbindungsträgerstück 106 und dem Dämpfungsmittel 102 wird in einem separaten Herstellungsschritt als der untere Trägerbereich 105 mit dem zweiten Dämpfungsmittel 102 hergestellt. Im Anschluss wird der obere Trägerbereich 104 mit dem Verbindungsträgerstück 106 mit dem unteren Trägerbereich 106 zur Bereitstellung des Trägers 101 und der Vorrichtung 100 verbunden. Hierfür sind an das Verbindungsträgerstück 106 Verbindungsmittel 107 angeformt sowie korrespondierende Aufnahmen für die Verbindungsmittel 107 an dem unteren Trägerbereich 105. Dabei kann es sich insbesondere um Clips- oder Schnappverbindungselemente handeln, welche dem Fachmann hinlänglich bekannt sind.
Zur Herstellung eines Trägerteils 104, 105 des Trägers 101 wird in einem ersten Schritt da Trägerteil 104, 105 selbst mit möglichen Verbindungsmitteln 107 zur Lagefixierung und/oder gegebenenfalls weiteren Ausstattungsmerkmalen, beispielsweise den Öffnungen 108 durch Injektion eines thermoplastischen Werkstoffes in eine Spritzgussform hergestellt. Die beiden Hälften der Spritzgussform werden im An- schluss zur Entformung auseinander gezogen. In einem zweiten Arbeitsschritt können dann in einer zweiten geeigneten Spritzgussform die Dämpfungsmittel 102 durch Injektion in einem zweiten Spritzgussvorgang aufgebracht werden.
100 Vorrichtung
101 Träger
102 Dämpfungsmittel
103 Befestigungsmittel
104 oberer Trägerbereich
105 unterer Trägerbereich
106 Verbindungsträgerstück
107 Verbindungsmittel
108 Öffnung
110 zweite Vorrichtung
11 1 Träger
112 Dämpfungsmittel
113 Befestigungsmittel
114 oberer Trägerbereich
115 unterer Trägerbereich
116 Verbindungsträgerstück
200 Kraftfahrzeugtür
201 Innenblech
202 Außenblech
203 Scharnier
204 Fensteröffnung
205 Scheibe
206 Verstärkungsbauteil
207 Befestigungselement
208 Hohlraum
209 Scheibenführung
210 Abkantung
21 1 Türgriffmulde

Claims

1. Vorrichtung (100, 1 10) zur Reduktion von Schwingungen und/oder Vibrationen an Bauteilen (201 , 202) von Fahrzeugen aufweisend einen Träger (101 , 1 11 ), ein auf dem Träger (101 , 1 11 ) vorgesehenes Dämpfungsmittel (102, 1 12) zur Reduktion der Schwingungen und/oder Vibrationen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl an Dämpfungsmitteln (102, 1 12) auf dem Träger (101 , 111 ) vorgesehen sind, um mehrere Schwingungs- und/oder Vibrationszonen der Bauteile (201 , 202) zu erfassen.
2. Vorrichtung (100, 1 10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel (102, 1 12) auf der dem Bauteil (201 , 202) zugewandten Seite des Trägers (101 , 1 11 ) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (101 , 11 1 ) aus einem Metall besteht.
4. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (101 , 11 1 ) aus einem Kunststoff besteht.
5. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen des Dämpfungsmittels (102, 1 12) auf den Träger (101 , 11 1 ) ein Spritzgußverfahren zum Einsatz kommt.
6. Vorrichtung (100, 1 10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Trägers (101 , 1 11 ) aus einem Kunststoffmaterial und des Dämpfungsmittels (102, 1 12) in einem Verbindungsspritzgießverfahren und/oder einem Biinjekti- onsspritzgußverfahren erfolgt.
7 .Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dämpfungsmittel (102, 112) ein thermisch expandierbares Material zum Einsatz kommt.
8. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (101 , 1 11 ) Befestigungsmittel (103, 1 13) zur Befestigung an dem zu dämpfenden Bauteil (201 , 202) selbst und/oder an einem weiteren Bauteil (206) des Fahrzeugs aufweist.
9. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (101 , 1 11 ) aus mehreren Trägerteilen (104, 105, 106) besteht, die vor der Montage am Einbauort der Vorrichtung (100, 1 10) miteinander verbunden werden.
10. Vorrichtung (100, 1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (101 , 1 10) Öffnungen (108) im Bereich der Dämpfungsmittel (102, 112) aufweist, um eine sichere Verbindung zwischen dem Träger (101 , 1 11 ) und dem Dämpfungsmittel (102, 1 12) bereitzustellen.
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