DE10260050A1

DE10260050A1 - Schalldämpfender Lagerbock

Info

Publication number: DE10260050A1
Application number: DE2002160050
Authority: DE
Inventors: Paul Ashworth; Jörg Vorpahl; Ernst Dr. Birkle; Wilhlem Fischer; Nicole Vogler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lagerbock zur Dämpfung von Körperschall in einer Fahrzeugkarosserie, wobei der Lagerbock (3) aus einem mehrschichtigen Material (4) gefertigt wird, wobei wenigstens eine der mehreren Schichten (5, 6, 7) eine Metallschicht (5, 7) ist und wenigstens eine andere der mehreren Schichten eine Nichtmetallschicht (6) ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lagerbock zur Dämpfung von Körperschall in einer Fahrzeugkarosserie.
Die Anforderungen an ein niedriges und für die Insassen komfortables Innengeräusch in Kraftfahrzeugen haben sich in den letzten Jahren dramatisch verschärft. Die verursachenden Geräuschquellen setzten sich aus Luftschall, beispielsweise Geräusche der Reifen auf der Fahrbahn, der Fahrtwind und Geräusche vom Gebläse, und aus Körperschall zusammen, beispielsweise Geräusche vom Antrieb und der Hilfsaggregate. Es finden auch schalldämpfende Auskleidungen im Wesentlichen im Fahrzeugbau Anwendung. Dort werden Bodenbleche, Stirnwände, Türen, Dächer usw. mit Dämpfungsfolien beschichtet, um den von diesem Karosserieteil verursachten Lärmpegel zu reduzieren.
Maßnahmen zur Reduktion von Schallimmisionen sind von besonderer Bedeutung, da sie durch Lärm auftretenden Beeinträchtigungen anerkanntermaßen zu subjektiven Unwohlsein, beispielsweise Kopfschmerzen, Herzklopfen oder erhöhten Blutdruck führen. Es ist deshalb das Bestreben der modernen Automobilindustrie, den Geräuschpegel der Fahrzeuge so weit wie möglich zu reduzieren.
Die Geräusche, die durch zahlreiche Bauteile und Anregungen von außen, der Luft, der Straße usw. beeinflusst werden, können im Wesentlichen durch Dämpfung und/oder durch Abkopplung für den Insassen vermindert werden. Hierzu werden unter anderem auch Motorlager verwendet, die eine Übertragung des Körperschalls des Antriebsaggregats vermindern. Dies können Masse-Feder-Systeme sein, die auf dem Blech der Fahrzeugkarosserie ange ordnet sind. Allerdings können hierbei nicht alle auftretenden Frequenzen hinreichend herausgefiltert und unterdrückt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lagerbock der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass dabei die Körperschallisolation in der Fahrzeugkarosserie weiter verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Lagerbock gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Lagerbock zur Dämpfung von Körperschall in einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, bei dem der Lagerbock aus einem mehrschichtigen Material gefertigt wird. Wenigstens eine der mehreren Schichten ist eine Metallschicht, um die genügende Stabilität und Festigkeit der Lagerbockkonstruktion zu gewährleisten. Wenigstens eine weitere der mehreren Schichten ist eine Nichtmetallschicht, die in Bezug auf die Metallschicht aufgrund von auftretenden Scherkräften Schallenergie aufnehmen kann.
Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Lagerbock ein Fertigungsmaterial aus drei im wesentlichen zueinander parallelen Schichten auf. Von diesen drei Schichten sind die beiden äußeren Schichten jeweils ein Metallblech, welche die Stabilität gewährleisten. Eine mittlere Schicht bzw. eine Zwischenschicht ist hierbei nichtmetallisch und nimmt die Körperschallenergie auf. Dieses erfindungsgemäße Mehrschicht-System ist aufgrund der beiden äußeren Metallbleche in der Fahrzeugfertigung handhabbar bzw. umformbar wie ein übliches einschichtiges Metallblech.
Bevorzugt umfasst bei einem erfindungsgemäßen Lagerbock die Zwischenschicht einen geschäumten Kunststoff, insbesondere einen Struktur- bzw. Integralschaum. Solche Schaumstoffe mit kompakter Außenhaut weisen günstige Steifigkeitseigenschaften bei einem geringen Gewicht auf. Besonders vorteilhaft umfasst der Strukturschaum ein expandierbares Harz, welches gute Dämpfungseigenschaften in Bezug auf Wärme und Schallübertragung aufweist.
In vorteilhafter Weise umfasst die Zwischenschicht eines erfindungsgemäßen Lagerbocks ein Phenolharz, beispielsweise Bakelite, Resinol oder Supraplast. Phenolharze sind vernetzte, polare Duroplaste mit gelblicher Eigenfarbe. Je nach Art und Menge von Füll- und Verstärkungsstoffen, können die Eigenschaften beeinflusst werden. Meist sind sie relativ spröde bei einer hohen Festigkeit und Steifigkeit.
Alternativ kann die Zwischenschicht ein Epoxidharz umfassen, beispielsweise Epikote, Eposin oder Lekutherm. Epoxidharze sind vernetzte Duroplaste von Reaktionsharzen, die meist mit sehr hochwertigen Verstärkungsstoffen, beispielsweise Kohlenstoff- und Aramidfasern, verarbeitet werden. Bei Laminaten sind gezielte Verstärkungen möglich. Die Eigenschaften sind im Wesentlichen abhängig von dem Aufbau des Epoxidharzes, dem Vernetzungsgrad, dem Verstärkungsstoff und dem Verarbeitungsverfahren. Epoxidharze weisen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit auf, insbesondere bei einer Verstärkung mit Kohlefasern, und sind wenig schlagempfindlich.
In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäße Lagerbock ein Motorlagerbock, ein Getriebelagerbock und/oder Achsaufnahmepunkte sein. Im Allgemeinen ist es sinnvoll gerade die Körperschalleinleitungspunkte der Fahrzeugkarosserie mit einem schallisolierenden Lagerbock gemäß der vorliegenden Erfindung auszustatten.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine perspektivische Teilansicht einer Fahrzeugkarosserie;
2 ein mehrschichtiges Material für einen erfindungsgemäßen Lagerbock.
1 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Fahrzeugkarosserie 1, insbesondere den Bereich der zur Aufnahme des Antriebsaggregats bzw. Motors (nicht dargestellt) bestimmt ist. In der Darstellung wird ein Motorlager 2 gezeigt, das auf der Karosserie 1 angeordnet ist. Das Motorlager 2 kann derart ausgebildet sein, dass es schon Körperschall dämpft bzw. verhindert, das bestimmte Frequenzen des Körperschalls des Motors in die Fahrzeugkarosserie 1 eingeleitet werden.
Der Bereich der Karosserie 1, an dem das Motorlager 2 befestigt ist wird als Motorlagerbock 3 bezeichnet. Dieser ist erfindungsgemäß aus einem geschichteten Material 4 gefertigt, was nachfolgend in Bezug auf 2 ausführlicher beschrieben wird.
In der 2 ist ein Schichtsystem des Materials gezeigt, aus dem der erfindungsgemäße Lagerbock 3 gefertigt ist. Das Schichtsystem umfasst drei Schichten 5 bis 7, von den die beiden äußeren Schichten 5 und 7 jeweils ein Metallblech sind. die dazwischen angeordnete Schicht 6 ist ein Nichtmetall, insbesondere ist die Zwischenschicht 6 ein Kunststoff. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften von der Zwischenschicht 6 in Bezug auf die äußeren Metallbleche 5 und 7 können auftretende Scherkräfte in dem System aufgenommen werden. Dadurch wird die Energie eines Körperschalls im Schichtsystem 4 aufgenommen, was eine Einleitung des Körperschalls in die Fahrzeugkarosserie 1 (aus 1) deutlich reduziert.
Obwohl hier nicht dargestellt, ist es klar, dass zwischen dem ersten Metallblech 5 und der Zwischenschicht 6 eine Klebstoffschicht sein kann, die bewirkt, das die Zwischenschicht 6 und das Metallblech fest aneinander haften. In der gleichen Weise kann zwischen der Zwischenschicht 6 und dem Metallblech 7 eine Klebstoffschicht zur Haftung eingefügt sein.
In der in der 2 dargestellten Ausführungsform sind die drei Schichten 5 bis 7 im Wesentlichen parallel zu einander angeordnet, insbesondere weisen die drei Schichten 5 bis 7 gleichmäßige Schichtdicken bzw. Stärken auf. Es ist aber offensichtlich, dass jede der drei Schichten je nach Anforderung unterschiedlich stark sein kann. Auch können die Stärken der Schichten 5 bis 7 zueinander variieren, so dass sich ein asymmetrischer Aufbau bzw. eine asymmetrische Anordnung ergibt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in der Zeichnung dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

1: Fahrzeugkarosserie
2: Motorlager
3: Motorlagerbock
4: geschichtetes Material
5: Metallschicht
6: Zwischenschicht
7: Metallschicht

Claims

Lagerbock zur Dämpfung von Körperschall in einer Fahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (3) aus einem mehrschichtigen Material (4) gefertigt wird, wobei wenigstens eine der mehreren Schichten (5, 6, 7) eine Metallschicht (5, 7) ist und wenigstens eine andere der mehreren Schichten eine Nichtmetallschicht (6) ist.
Lagerbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrschichtige Material (4) drei im Wesentlichen zueinander parallele Schichten (5, 6, 7) aufweist, wobei die beiden äußeren Schichten jeweils ein Metallblech (5, 7) sind und die zwischen den Metallblechen (5, 7) angeordnete Zwischenschicht (6) ein Nichtmetall umfasst.
Lagerbock nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (6) geschäumten Kunststoff, insbesondere einen Strukturschaum umfasst.
Lagerbock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturschaum ein expandierbares Harz umfasst.
Lagerbock nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (6) ein Phenolharz umfasst.
Lagerbock nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (6) Epoxidharz umfasst.
Lagerbock nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (3) ein Motorlagerbock, ein Getriebelagerbock und/oder Achsaufnahmepunkte ist.