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Die Erfindung betrifft ein Abschirmteil,
insbesondere für
ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs.
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Bei einem Kraftfahrzeug gibt es einander
benachbarte Bauteile, von denen das eine Bauteil Wärme und/oder
Schall abstrahlt und das andere Bauteil vor einer Wärme- und
Schallübertragung
von dem einen Bauteil geschützt
werden soll. Aber auch das andere Bauteil selbst kann ursächlich Schall
und/Wärme
abstrahlen und/oder die ihm vom einen Bauteil übertragene Wärme und/oder
den ihm vom einen Bauteil übertragenen
Schall abstrahlen, was möglichst
vermieden werden soll, um den auf den Fahrgastraum und die Umgebung
des Kraftfahrzeugs einwirkenden Schallpegel zu senken.
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Von der vorbeschriebenen Problematik
können
verschiedene Bauteile eines Kraftfahrzeugs betroffen sein, z. B.
eine Kupplung zwischen einer Getriebewelle und einer Kardanwelle,
die bei vielen Kraftfahrzeugtypen durch ein Gleichlaufgelenk gebildet
ist, das von einer Manschette aus Gummi oder Kunststoff umgeben
sein kann.
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Um diese Kupplung vor einer Wärmeübetragung
von einem in der Nachbarschaft verlaufenden Abgasrohr zu schützen, ist
zwischen ihr und dem Abgasrohr ein Abschirmteil in Form eines Aluminium-Druckgussteils
angeordnet worden, das mit einem starren Verbindungsrand am Getriebegehäuse verschraubt
ist. Dies hat sich als Wärmeschutz
für die Kupplung
zwar als hilfreich erwiesen, jedoch ist die Schallemission des Abschirmteils
verhältnismäßig groß. Ein solches
Abschirmteil ist beispielsweise auch aus der
DE 41 37 706 C2 bekannt.
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Ein Abschirmteil muss jedoch nicht
wärmedämmend sein.
Es kann auch angeordnet sein, um das Bauteil nur mechanisch zu schützen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei
einem Abschirmteil der vorliegenden Art die Schallemission zu verringern.
Im Weiteren soll das Abschirmteil auch wärmedämmend weitergebildet werden.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen
gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass die verhältnismäßig große Schallemission
des bekannten Abschirmteils darauf beruht, dass aufgrund seiner
starren Verbindung Körperschall
des Getriebegehäuses
auf das Abschirmteil übertragen wird
und von diesem als Luftschall abgestrahlt wird. Diese Verbindung
muss somit im Hinblick auf die Schallkopplung angepasst werden,
um die Schallemission zu reduzieren.
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Gemäß der Erfindung weist das Abschirmteil daher
an seinem Basisrand wenigstens zwei voneinander unabhängige winkelförmige Bügel jeweils
mit wenigstens zwei Befestigungsschenkeln auf, von denen ein erster
Befestigungsschenkel am Basisrand des Schirmkörpers befestigt ist und ein
zweiter Befestigungsschenkel, der sich quer zum ersten Befestigungsschenkel
erstreckt, ein Schraubenloch für eine
Schraubenverbindung aufweist. Es wurde gefunden, den ursprünglich im
Stand der Technik einstöckig
ausgebildeten Bügel
(starrer Verbindungsrand) in mehrere, voneinander unabhängige Einzelbügel zu teilen.
Dies reduziert die Übertragung
des Körperschalls
deutlich. Hierdurch erhält
das Abschirmteil eine durch die Winkelform der separat angeordneten
Bügel vorgegebene
Ausgestaltungsform, die geeignet ist, den von seinem Träger übertragenen
Körperschall
zu absorbieren, wodurch die Schallabstrahlung wesentlich verringert
wird. Dabei ist das Abschirmteil vorzugsweise gewölbt, um
zudem auch die Abschirmfunktion für das abzuschirmende Bauteil
zu verbessern.
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Eine vorzugsweise angestrebte Schalldämmung für das Abschirmteil
lässt sich
mit einem Schirmkörper erreichen,
der eine Dämmschicht
aufweist, die vorzugsweise zwischen zwei Blechen angeordnet ist
und mit diesen Blechen nicht vernetzt ist. Der Schirmkörper bildet
im weiteren einen Hitzeschild, um das Bauteil des Kraftfahrzeugs
gleichzeitig vor einer Wärmeübertragung,
z. B. von einem in der Nachbarschaft
verlaufenden Abgasrohr, zu schützen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäßes Abschirmteil in
der Vorderansicht;
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2 das
Abschirmteil in der Seitenansicht von links;
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3 das
Abschirmteil in der Draufsicht;
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4 den
Schnitt A-A in 3;
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5 eine
in 4 mit X gekennzeichnete Einzelheit
in vergrößerter Schnitt-Darstellung.
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Die Hauptteile des in seiner Gesamtheit
mit 10 bezeichneten Abschirmteils sind ein Schirmkörper 12,
der an einem Basisrand 14 wenigstens zwei voneinander unabhängige winkelförmige Bügel 16 aufweist,
mit denen er an einem vereinfacht dargestellten Träger 18 verschraubbar
ist, bei dem es sich z. B. um ein Getriebe
eines Kraftfahrzeugs handeln kann.
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Die Bügel 16 weisen jeweils
einen ersten Bügelschenkel 16a,
der an dem Schirmkörper 12 befestigt
ist, und einen zweiten, sich quer zum ersten Bügelschenkel 16a erstreckenden
Bügelschenkel 16b auf,
in dem sich ein Schraubenloch 20 für eine nicht dargestellte Schraube
befindet, die in ein passendes Gewindeloch in der Anbaufläche 18a des
Trägers 18 einschraubbar
ist.
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Beim Ausführungsbeispiel dient das Abschirmteil 10 zur
Abschirmung einer Kupplung zwischen einer Getriebe-Ausgangswelle und
einer Kardanwelle, wobei die Kupplung in der Nähe eines Getriebeflansches
angeordnet sein kann, an dessen Anbaufläche 18a das Abschirmteil 10 anschraubbar
ist. Die Kupplung kann durch ein Gleichlaufgelenk gebildet sein,
das vor Verschmutzung durch eine das Gleichlaufgelenk umgebende
Gummimanschette geschützt
ist. In seiner zwischen einem Abgasrohr und der Kupplung angeordneten
Position ist das Abschirmteil 10 somit in der Lage, eine
längs einer Querachse 22 wirksame
Wärmestrahlung
abzuschirmen.
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Der Schirmkörper 12 ist längs der
Querachse 22 gewölbt
geformt, siehe Wölbung 24.
Hierdurch ergibt sich für
den Basisrand 14 eine U-Form in einer sich etwa parallel
zur Querachse 22 erstreckenden Anbauebene 26.
Beim Ausführungsbeispiel
wird die Wölbung 24 durch
zwei einander gegenüberliegende und
sich quer zur Anbauebene 26 erstreckende Seitenwände 24a,
zwei sich an letztere anschließende und
zu einem z. B. gerundeten First 24b erstreckende
Dachwände 24c und
eine die Seitenwände 24a miteinander
verbindende Stirnwand 24d gebildet, die sich auf der der
Anbauebene 26 abgewandten Stirnseite befindet. Wie insbesondere
aus 2 und 3 zu entnehmen ist, besteht
die Wölbung 24 aus
einem an die Anbauebene 26 angrenzenden ersten Wölbungslängsabschnitt 24e und
einen sich daran anschließenden
zweiten verjüngten
Wölbungslängsabschnitt 24f.
Der erste Wölbungslängsabschnitt 24e besteht aus
sich rechtwinklig zur Anbauebene 26 erstreckenden Seitenwandabschnitten 24a1 und
Dachwandabschnitten 24c1. Der zweite Wölbungslängsabschnitt 24f ist
zu seinem freien Ende hin verjüngt.
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Die vorzugsweise ebenen ersten Bügelschenkel 16a sind
jeweils am zugehörigen
Seitenwandabschnitt 24a1 befestigt, vorzugsweise durch Nieten 28,
die den Seitenwandabschnitt 24a1 und den ersten Bügelschenkel 16a in
Löchern
durchfassen. Es können
drei Stück
auf der vorhandenen Fläche
verteilte Nieten 28 vorgesehen sein. Der erste Bügelschenkel 16a befindet
sich vorzugsweise an der Innenseite des Seitenwandabschnitts 24a1.
Die zweiten Bügelschenkel 16b erstrecken
sich vorzugsweise in der Anbauebene 26 nach innen, sodass
sie sich innerhalb vom U-förmigen
Basisrand 14 befinden.
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Zur Vergrößerung der Stabilität ist es
vorteilhaft, die Bügel 16 jeweils
mit einem dritten Bügelschenkel 16c auszubilden,
der sich in der Längsrichtung
des Basisrandes 14 an den ersten Bügelschenkel 16a anschließt und mit
dem Dachwandabschnitt 24c1 verbunden ist. Hierdurch erhalten
die Bügel 16 die
Form eines Raumwinkels. Der zweite Bügelschenkel 16b kann
durch einen Verbindungssteg 16d mit dem dritten Bügelschenkel 16c verbunden
sein, z. B. wenigstens über einen
Abschnitt seiner Abmessung, wie es 4 zeigt.
Auch der dritte Bügelschenkel 16c kann
mit dem Schirmkörper 12 vernietet
sein, wie es für
den ersten Bügelschenkel 16a beschrieben worden
ist. Zur weiteren Stabilisierung können die Bügel 16 eingeformte
Sicken 30 aufweisen, die in die hohlen Ecken der Bügelschenkel 16a, 16b eingeformt
sein können.
Die dem Schirmkörper 12 abgewandte
Außenecke
des Bügelschenkels 16b ist
gerundet. In diesem Bereich befindet sich jeweils auch das Schraubenloch 20.
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Die Bügel 16 und die Schirmwand
bzw. der Schirmkörper 12 können aus
Metall, z. B. Stahl oder Leichtmetall,
bestehen.
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Zur weiteren Stabilisierung des Schirmkörpers 12 kann
dieser Sicken 32 aufweisen, die sich vorzugsweise in den
Dachwänden 24b befinden
und von außen
nach innen eingeformt sein können.
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Die einen Abstand voneinander aufweisenden
und unabhängig
voneinander angeordneten Bügel 16 bilden
aufgrund ihrer Winkelform und einer gewissen Biegsamkeit der Bügelschenkel
im Bereich ihrer Materialelastizität geringfügig elastisch nachgiebige Zonen 34,
die geeignet sind, Körperschall
zu absorbieren. Im Funktionsbetrieb wird deshalb vom Träger 18 auf
das Abschirmteil 10 bzw. auf den Abschirmkörper 12 übertragener
Körperschall
im Bereich der Zonen 34 wenigstens teilweise absorbiert. Hierdurch wird
die Luftschallabstrahlung am Abschirmteil 10 und somit
dessen Schallemission verringert.
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Um auch die Wärme- und/oder Schalldämmung des
Abschirmteils 10 zu verbessern, weist der Schirmkörper 12 eine
Dämmschicht 36 auf.
Hierdurch bildet der Schirmkörper 12 ein
Hitzeschild. Vorzugsweise besteht der Schirmkörper 12 aus zwei Metallblechen 12a, 12b,
zwischen denen flächig
die Dämmschicht 36 angeordnet
ist. Die Dämmschicht 36 ist
an den Metallblechen befestigt. Die Dämmschicht 36 ist lose
zwischen Metallblechen eingelegt und wird durch Umbördelung
am Rande der Metallbleche zusammengehalten.
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Eine weitere Befestigung der Bleche 12a, 12b aneinander
kann Bördeln
bilden, wobei ein verlängerter
Randstreifen 12c des einen Bleches, hier des äußeren Bleches 12a,
um den Rand des anderen Bleches, hier des inneren Bleches 12b,
umgeschlagen ist. Eine solche einfache Bördelung (nicht dargestellt)
ermöglicht
es, dass die Eigenfrequenz des Abschirmkörpers 12 im Bereich
der Motorfrequenz liegt, sodass Resonanzschwingungen möglich sind.
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Beim Ausführungsbeispiel nach 5 ist eine Doppelbördelung
vorgesehen, bei der das vom Randstreifen 12c hintergriffene
Blech einen eigenen umgeschlagenen bzw. gebördelten Randstreifen 12d aufweist,
der vom Randstreifen 12c hintergriffen ist. Wie beim vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel können auch
hier die Randstreifen 12c, 12d nach innen, wie
dargestellt, oder nach außen
gebördelt
sein. Eine Doppelbördelung
ermöglicht
eine Verschiebung der Eigenfrequenz weg von der Motorfrequenz zu
höheren
Frequenzen.
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Wie 5 ebenfalls
zeigt, ist es vorteilhaft, wenn die Dämmschicht 36 vor der
einfachen oder mehrfachen Bördelung 38 endet
und die Bleche durch eine Einbiegung 12e eines Bleches,
z. B. des inneren Bleches 12b,
sich zueinander erstrecken und im Bereich der Bördelung 38 aneinander
anliegen.
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Die Dämmschicht 36 wird
vorzugsweise durch eine Mineralfaserisolierschicht gebildet. Die Metallbleche 12a, 12b und
die Bügel 16 bestehen insbesondere
aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium.
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Um die Stabilität des Schirmkörpers 12 zu verbessern,
sind Sicken 32 in ihn eingeformt, die sich vorzugsweise
nur in den Dachwänden 24a befinden und
von der konvexen Seite her eingeformt sein können, sodass sie an der konkaven
Seite (Innenseite) herausgedrückt
sind. Dabei weisen beide Bleche 12a, 12b zueinander
passende Sicken 32 auf.
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Durch das Abschirmteil 10 lässt sich
ein zulässiger
Arbeitstemperaturbereich im Bereich des durch das Abschirmteil 10 geschützten Bauteils
erreichen.
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Das Abschirmteil 10 dient
weiterhin vorzugsweise der Abschirmung einer Kupplung zwischen einem
Getriebeflansch und einer Kardanwelle vor vom Getriebe kommenden
Körperschall
sowie einer dauerhaften Beeinflussung durch Temperaturstrahlung eines
benachbart verlaufenden Abgasrohres.
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Die Befestigung des Abschirmteils 10 mit winkelförmigen Bügeln 16 ermöglicht es,
Schwingungs- und Körperschallanregungen
im Bereich der Bügel 16 wenigstens
teilweise zu absorbieren und außerdem
von jeder Anschraubstelle direkt zur Dämmschicht 36 zu leiten.
Hierdurch lässt
sich die Luftschallabstrahlung (Schallemission) am Abschirmteil 10 wesentlich
reduzieren.
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Die Ausbildung der Bügel 16 mit
Sicken 30 ermöglicht
es, die Biegeeigenfrequenz des gesamten Abschirmteiles 10 zu
heben und die Kräfte
von den Verschraubungsstellen gedämpft in den Schirmkörper 12 zu
leiten. Bei Versuchen wurde eine Verringerung der Schallemission
am Abschirmteil 10 um drei Dezibel (dB) erreicht.
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Außerdem weist das Abschirmteil 10 ein
geringes Gewicht auf, und es lässt
sich kostengünstig herstellen.
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- 10
- Abschirmteil
- 12
- Schirmkörper
- 12a
- Blech
- 12b
- Blech
- 12c
- Randstreifen
- 12d
- Randstreifen
- 12e
- Einbiegung
- 14
- Basisrand
- 16
- Bügel
- 16a
- Bügelschenkel
- 16b
- Bügelschenkel
- 16c
- Bügelschenkel
- 16d
- Verbindungssteg
- 18
- Träger
- 18a
- Anbaufläche
- 20
- Schraubenloch
- 22
- Querachse
- 24
- Wölbung
- 24a
- Seitenwände
- 24a1
- Seitenwandabschnitt
- 24b
- First
- 24c
- Dachwände
- 24c1
- Dachwandabschnitt
- 24d
- Stirnwand
- 24e
- Wölbungslängsabschnitt
- 24f
- Wölbungslängsabschnitt
- 26
- Anbauebene
- 28
- Nieten
- 30
- Sicken
- 32
- Sicken
- 34
- Zonen
- 36
- Dämmschicht
- 38
- Bördelung