DE19508968C2 - Schalldämmbaugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalldämmbaugruppe zur Schallisolation des Fahrgastraums gegenüber dem Motorraum in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Schalldämmbaugruppe dieser Art werden zur Schallisolierung die Stirnwand und das Armaturenbrett mit einer eine Schwerschicht enthaltenden Isolation versehen und die Lenkspindelöffnung in der Stirnwand mit einer Manschette umschlossen. Die Schwerschichten bedeuten einen nicht unerheblichen Gewichtszuwachs am Kraftfahrzeug und bewirken in Verbindung mit der Lenkspindelmanschette eine nur mäßige Schallisolation.

Bei einer ebenfalls bekannten Schalldämmbaugruppe (DE 34 40 701 C2) ist die Stirnwand motorraumseitig mit einer Schicht aus schalldämmendem Material, z. B. Polyurethan, verkleidet, die im Bereich erhöhten Schallaufkommens konvexe, d. h. dem Motor zugekehrte, und konkave Verformungen aufweist, wobei die konvexen Verformungen im Bereich tieffrequenter Schallanteile und die konkaven Verformungen im Bereich hochfrequenter Schallanteile vorgesehen sind. Wegen den auch in der Schalldämmschicht erforderlichen Durchtrittsöffnungen für das Pedalwerk, wie Fuß- und Feststellbremse, Gas- und Kupplungspedal, ist auch hier die Schallisolation trotz des relativ hohen technischen Aufwandes nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämmbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei verbesserter Schallisolation eine zusätzliche Stirnwandisolation, insbesondere mit Schwerschichten, überflüssig macht.

Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Schalldämmbaugruppe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Schalldämmbaugruppe hat den Vorteil, daß durch die randseitige Abdichtung der Abdeckung mit nur wenig Zusatzmasse (elastische Dichtlippe oder Rundgummi) und durch die Manschetten an den Pedalwerksaussparungen in der Abdeckung eine akustisch sehr wirksame zweite Wand zwischen Frontscheibenunterkante und dem Fußbereich der Stirnwand gebildet wird, die einen Schallaustritt hin zum Fahrgastraum sehr stark reduziert. Mit dem dadurch ermöglichten Wegfall der bekannten Stirnwandisolation mit Schwerschichten kann nicht nur das Kraftfahrzeuggewicht gesenkt, sondern können auch die hohen Kosten dieser Stirnwandisolation im Hinblick auf die Herstellung und gesetzlich vorgeschriebene Sondermüllentsorgung eingespart werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schalldämmbaugruppe mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Bei Fahrzeugen mit Mittelkonsole wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Abdeckung auf ein fahrer- und beifahrerseitiges Abdeckteil aufgeteilt, das sich jeweils seitlich bis an die Mittelkonsole erstreckt. Hier würde es für eine deutlich verbesserte Schalldämmung genügen, daß nur das fahrerseitige Abdeckteil, welches die Aussparungen für das Pedalwerk enthält, in der beschriebenen Weise gegenüber Stirnwand, Mittelkonsole und Seitenwand (A- Säule) der Fahrzeugkarosserie abgedichtet wird und die Aussparungen mit den hindurchgeführten Pedalswerkteilen durch Manschetten abgeschlossen werden. Eine verbesserte Schalldämmung wird aber durch Abdichtung auch des beifahrerseitigen Abteils erzielt.

Ist zwischen den Pedalwerksteilen genügend Freiraum vorhanden, werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Manschetten so angeordnet, daß sie mit ihrer an der Abdeckung anliegenden Stirnseite jeweils eine Aussparung randseitig allseits umschließen und mit ihrer anderen Stirnseite an dem durch die Aussparung hindurchtretenden Pedalwerksteil, vorzugsweise nahe dessen Schwenkpunkt, angeknüpft sind. Die Anknüpfung wird dabei mittels eines Dichtungsbundes vorgenommen.

Vorteilhaft wird dabei jede Manschette als Faltenbalg mit in Schwenkrichtung des zugeordneten Pedalwerksteils verlaufender Längsachse ausgebildet, der in einer Balgseitenwand eine mit der Aussparung und in der gegenüberliegenden Balgseitenwand eine mit dem Querschnitt des Pedalwerksteils jeweils kongruente Öffnung aufweist. Während die erste Öffnung in etwa den gesamten Seitenwandbereich des Faltenbalges ausfüllt, ist die mit dem Querschnitt des Pedalwerksteils kongruente Öffnung etwa mittig im Faltenbalg angeordnet. Bevorzugt laufen dabei die Falten des Faltenbalgs von der einen, die mit dem Pedalwerksteil querschnittsgleiche Öffnung enthaltende Balgseitenwand zu der gegenüberliegenden Balgseitenwand hin mit abnehmender Faltentiefe aus.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Manschette als hohler Pyramidenstumpf ausgebildet. Die größere Grundfläche enthält eine mit der Aussparung in der Abdeckung kongruente Öffnung, und die kleinere Deckfläche des Pyramdenstumpfs enthält eine mit dem Pedalwerksteil in etwa querschnittsgleiche Öffnung. Diese Ausbildung der Manschette wird bevorzugt dann angewendet, wenn die obere Öffnung der Manschette zum Eintauchen des Pedalwerksteils unmittelbar an dessen Schwenkpunkt liegt. Ist ein ausreichender Abstand zum Schwenkpunkt des Pedalwerksteils gegeben, so wird bevorzugt eine als Faltenbalg, wie vorstehend beschrieben, ausgebildete Manschette eingesetzt.

Sind die Pedalwerksteile quer zur Fahrzeuglängsachse mit nur geringem Abstand angeordnet, so umschließen nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung die Manschetten mit ihrer an der Abdeckung anliegenden Stirnseite gemeinsam mindestens zwei in Abstand voneinander angeordnete Aussparungen, während sie mit ihrer anderen Stirnseite an der der Abdeckung zugekehrten Innenfläche der Stirnwand angeknüpft sind. Die hierbei erhaltene Schallisolierung ist allerdings gegenüber der mit vorstehender Ausführungsform der Erfindung mit Einzelmanschetten für jede Aussparung und jedes Pedalwerksteil erzielten Schalldämmung leicht verschlechtert.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils eine schematische Skizze eines Längsschnitts einer Schalldämmbaugruppe im Vorbau eines Personenkraftwagens,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Manschette in der Schalldämmbaugruppe in Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht der Manschette in Richtung Pfeil IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt der Manschette längs der Linie V-V in Fig. 4.

Fig. 6 und 7 jeweils auschnittweise eine gleiche Darstellung wie in Fig. 3 einer Manschette gemäß einem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel.

Bei dem in Fig. 1 im Längsschnitt schematisch skizzierten Vorbau eines Personenkraftwagens ist mit 10 die Frontscheibe, mit 11 die den Motorraum 12 abdeckende Motorhaube und mit 13 die Lenksäule bezeichnet, die im Fahrgastraum 14 endseitig das Lenkrad 15 trägt und mit einer hier nicht dargestellten Lenkspindel in den Motorraum 12 hineinragt und dort mit dem Lenkgetriebe verbunden ist. Mit 16 ist noch eine Aggregatewand bezeichnet, die im oberen Bereich des Motorraums 12 nahe der Frontscheibe 10 einen spritzwassergeschützten Aufnahmeraum für diverse elektrische Aggregate vom Motorraum 12 abtrennt.

Zur Schallisolation des Fahrgastraumes 14 gegenüber dem Motorraum 12 ist eine Schalldämmbaugruppe vorgesehen, die eine quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Stirnwand 18, die den Motorraum 12 vom Fahrgastraum 14 trennt und Teil der Fahrzeugkarosserie ist, ein an der Unterkante der Frontscheibe 10 von der Stirnwand 18 in den Fahrgastraum 18 vorstehendes Armaturenbrett 19 mit darin vertikal angeordneter Instrumenten- und Bedienmitteltafel 20 und eine sich daran anschließende Abdeckung 21 umfaßt, die sich unterhalb des Armaturenbretts 19 von der Unterkante der Instrumenten- und Bedienmitteltafel 20 bis hin an die Stirnwand 18 im Fußbereich des Fahrgastraums 14 erstreckt und seitlich bis zur Karosserieseitenwand, und da bis zur A- Säule, reicht. Üblicherweise ist unterhalb des Armaturenbretts 19 fahrzeugmittig eine Mittelkonsole 22 angeordnet, die den Frontfußbereich des Fahrgastraumes 14 in eine Fahrer- und Beifahrerseite unterteilt. In diesem Fall ist die Abdeckung 21 in ein fahrer- und ein beifahrerseitiges Abdeckteil aufgeteilt, das sich jeweils seitlich bis an die Mittelkonsole 22 hin erstreckt. Die Mittelkonsole 22 ist entweder auf den Mitteltunnel aufgesetzt oder reicht bei tunnellosen Fahrzeugen bis zum Boden 23 der Fahrzeugkarosserie. Die Seitenwände der Mittelkonsole 22 sind so geformt, daß sie unmittelbar an der Stirnwand 18 anliegen. Der Fahrgastraum 14 ist mit einem Bodenteppich 24 ausgelegt, der im Frontfußbereich auf der Stirnwand 18 bis hin zur Anschlußstelle der Abdeckung 21 entlanggeführt ist.

In der Abdeckung 21, und zwar in dem fahrerseitigen Abdeckteil, sind Aussparungen 26 zum Durchtritt des Pedalwerks 25, wie Fuß- und Feststellbremse, Gas- und Kupplungspedal vorhanden, deren Querschnitt so groß gehalten ist, daß das jeweilige Pedalwerksteil seinen vollen Schwenkweg ausführen kann. Entsprechende Durchtrittsöffnungen für das Pedalwerk 25 sind in der Stirnwand 18 vorgesehen, die hier nicht dargestellt sind. In Fig. 1 ist von dem Pedalwerk 25 eines Fahrzeugs mit Antriebsgetriebe das Bremspedal 27 dargestellt, das an der Stirnwand 18 mittels einer Platte 28 schwenkbar gehalten ist. Zur Erhöhung der Schalldämmwirkung der Schalldämmbaugruppe ist die Abdeckung 21 randseitig allseits abgedichtet, was mit einer elastischen Dichtlippe oder einem Rundgummi 30 bewirkt ist. Die Dichtung besteht randseitig allseits, also gegenüber der Stirnwand 18, der Mittelkonsole 22 und der A-Säule der Fahrzeugkarosserie. Des weiteren sind, wie für das Bremspedal 27 dargestellt ist, alle Aussparungen 26 mit den hindurchgeführten Pedalwerksteilen von Manschetten 31 dicht umschlossen, die sich von der der Stirnwand 18 zugekehrten Innenseite der Abdeckung 21 längs der Pedalwerksteile erstrecken. Die Manschetten 31 umschließen dabei mit ihrer an der Abdeckung 21 anliegenden Stirnseite die zugeordnete Aussparung 26 allseits und sind mit ihrer anderen Stirnseite an dem durch die Aussparung 26 hindurchtretenden Pedalwerksteil, in Fig. 1 dem Bremspedal 27, nahe dessen Schwenkpunkt 32 angeknüpft. Die Anknüpfung erfolgt dabei - wie in Fig. 3 verdeutlicht ist - durch einen Dichtungsbund 33, der das Pedalwerksteil, hier das Bremspedal 27, dicht umschließt.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Manschette 31 ist in Fig. 3 perspektivisch und in Fig. 4 und 5 in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Manschette 31 ist hier als Faltenbalg 34 ausgebildet, dessen Längsachse in Schwenkrichtung des zugeordneten Pedalwerksteils, hier des Bremspedals 27, verläuft. In der unteren Balgseitenwand 341, die an der Abdeckung 21 anliegt, ist eine mit der Aussparung 26 konkruente Öffnung 35, die nahezu den gesamten Seitenwandbereich der unteren Balgseitenwand 341 ausfüllt, und in der gegenüberliegenden Balgseitenwand 342 eine mit dem Querschnitt des Pedalwerksteils, hier des Bremspedals 27, konkruente Öffnung 36 vorhanden. Letztere ist mittig im Faltenbalg 34 angeordnet. Das Aussehen des Faltenbalges 34 läßt sich aus der Draufsicht in Fig. 4 und im Querschnitt in der z-y-Ebene gemäß Fig. 5 ohne weiteres erkennen. In Fig. 3 ist mit 21 die Abdeckung ausschnittsweise dargestellt und mit ϕ der Schwenkwinkel des Bremspedals 27 angedeutet. Das Bremspedal 27 ist in einer Stellung dargestellt, in welcher es den halben Schwenkweg zurückgelegt hat. Die Schwenkachse bzw. der Schwerpunkt des Bremspedals 27 ist wiederum mit 32 gekennzeichnet.

Die Umkleidung eines jeden Pedalwerksteils und dessen Aussparung 26 in der Abdeckung 21 mittels des in Fig. 3-5 dargestellten Faltenbalges 34 erfolgt bevorzugt dann, wenn zwischen den einzelnen quer zur Fahrzeuglängsachse nebeneinander angeordneten Pedalwerksteilen genügend Freiraum zur Unterbringung nebeneinanderliegender Faltenbälge 34 vorhanden ist. Sind hingegen die Pedalwerksteile relativ dicht nebeneinander angeordnet und die Unterbringung getrennter Faltenbälge nicht möglich, so wird, wie in dem Ausführungsbeispiel der Schalldämmbaugruppe in Fig. 2 dargestellt ist, eine Manschette 31 für mehrere Aussparungen 26 in der Abdeckung 21 vorgesehen, welche die Aussparungen 26 gemeinsam umschließt und ebenso die durch die Aussparungen 26 hindurchführenden Pedalwerksteile gemeinsam umschließt. Diese Manschette 31 ist wiederum mit der einen Stirnseite an der Abdeckung 21 angeknüpft, während ihre andere Stirnseite jetzt an der der Abdeckung 21 zugekehrten Innenfläche der Stirnwand 18 anliegt und dort befestigt ist. Als Beispiel für solche dicht beieinanderliegende Pedalwerksteile ist in Fig. 2 das Bremspedal 38 und das Kupplungspedal 37 eines Fahrzeugs mit Schaltgetriebe schematisch skizziert. Ansonsten stimmt der Aufbau und die Wirkungsweise der in Fig. 2 skizzierten Schalldämmbaugruppe identisch mit der Schalldämmgruppe in Fig. 1 überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Zum weiteren Verständnis wird auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen.

Der Balgabstand d zum Schwerpunkt 32 des Pedalwerksteils (in Fig. 3 Bremspedal 27) spielt eine Rolle bei der Auslegung des Faltenbalgs 34. Bei einem Abstand d des Schwenkpunktes 32 von mehr als 100 mm müssen etwa sechs Falten im Faltenbalg 34 zum Ausgleich des Bremshebelwegs vorgesehen werden. Mehr, wie in Fig. 3 zehn Falten, sind natürlich möglich, erhöhen aber unnötigerweise den Aufwand. Bei einem Abstand d von weniger als 10 mm reichen bereits zwei Falten aus. Die Falten müssen ausgehend von der oberen Balgseitenwand 342 auch nicht bis zur unteren Balgseitenwand 341 durchgehend ausgeführt werden. In der die Aussparung 26 enthaltenden Ebene muß der Faltenbalg 34 keine Bewegung des Bremspedals 27 mitmachen, da letztere nicht größer ist als die Ausnehmung 26. Daher können, wie bei dem Faltenbalg 34' in Fig. 6 dargestellt ist, die Falten des Faltenbalgs 34' von der Balgseitenwand 342 zu der Balgseitenwand 341 hin mit abnehmender Faltentiefe auslaufen, so daß hier keine Falten mehr vorhanden sind.

Liegt bei hohen Manschetten 31 die Öffnung 36 in der Manschette 31 unmittelbar am Schwenkpunkt 32 des Bremspedals 27, so kann die Manschette 31 statt als Faltenbalg als hohler Pyramidenstumpf 39 ausgebildet werden, wie dieser in Fig. 7 im Schnitt dargestellt ist. In der größeren Grundfläche ist die Öffnung 35 enthalten, die mit der Aussparung 26 in der Abdeckung 21 kongruent ist, während die Öffnung 36 mit dem das Bremspedal 27 umschließenden Dichtungsbund 33 in der kleineren Deckfläche des Pyramidenstumpfs 39 liegt. Im Abstand von der oberen Deckfläche ist der Mantel des Pyramidenstumpfs 39 auf gegenüberliegenden Seiten, die sich quer zur Schwenkrichtung des Bremspedals 27 erstrecken, mit mindestens einer parallel zu Ebene der Öffnung 36 verlaufenden Falte 40 bzw. 41 versehen.

Claims (13)

1. Schalldämmbaugruppe zur Schallisolation des Fahrgastraums gegenüber dem Motorraum in Kraftfahrzeugen, mit einer den Motor- und Fahrgastraum quer zur Fahrzeuglängsachse voneinander trennenden, Durchtrittsöffnungen für mindestens ein Pedalwerk des Kraftfahrzeugs aufweisenden Stirnwand, mit einem von der Stirnwand in den Fahrgastraum vorstehenden Armaturenbrett mit Instrumenten- und Bedienmitteltafel und mit einer sich daran anschließenden Abdeckung, die sich unterhalb des Armaturenbretts von der Unterkante der Instrumenten- und Bedienmitteltafel bis an die Stirnwand erstreckt und seitlich jeweils bis zur Karosserieseitenwand reicht und Aussparungen zum Durchtritt des Pedalwerks aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (21) randseitig abgedichtet ist und daß die Aussparungen (26) mit den jeweils hindurchgeführten Pedalwerksteilen von Manschetten (31) dicht umschlossen sind, die sich von der der Stirnwand (18) zugekehrten Innenseite der Abdeckung (21) längs der Pedalwerksteile (Bremspedal 27; Kupplungs- und Bremspedal 37, 38) in Richtung der Stirnwand (18) erstrecken.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelkonsole (22) den Frontfußbereich des Fahrgastraums (14) in eine Fahrer- und Beifahrerseite unterteilt und die Abdeckung (21) auf ein fahrer- und beifahrerseitiges Abdeckteil aufgeteilt ist, das sich jeweils seitlich bis an die Mittelkonsole (22) erstreckt, und daß die randseitige Abdichtung der Abdeckung (21) zumindest an dem die Aussparungen (26) für das Pedalwerk (25) aufweisenden fahrerseitigen Abdeckteil, vorzugsweise an beiden Abdeckteilen, vorgenommen ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschetten (31) mit ihrer an der Abdeckung (21) anliegenden Stirnseite jeweils eine Aussparung (26) randseitig allseits umschließen und mit ihrer anderen Stirnseite an dem durch die Aussparung (26) hindurchtretenden Pedalwerksteil (Bremspedal 27), vorzugsweise nahe dessen Schwenkpunkt (32), angeknüpft sind.

4. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschetten (31) mit ihrer an der Abdeckung (21) anliegenden Stirnseite jeweils mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Aussparungen (26) gemeinsam umschließen und mit ihrer anderen Stirnseite an der der Abdeckung (21) zugekehrten Innenfläche der Stirnwand (18) angeknüpft sind.

5. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anknüpfung zwischen Manschette (31) und Pedalwerksteil (Bremspedal 27) bzw. Stirnwand (18) mittels eines Dichtungsbundes (33) vorgenommen ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Manschette (31) als Faltenbalg (34) mit in Schwenkrichtung des zugeordneten Pedalwerksteils (Bremspedal 27) verlaufender Längsachse ausgebildet ist, der in einer Balgseitenwand (341) eine mit der Aussparung (26) in der Abdeckung (21) und in der gegenüberliegenden Balgseitenwand (342) eine mit dem Querschnitt des Pedalwerksteils (Bremspedal 27) jeweils kongruente Öffnung (35, 36) aufweist.

7. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Aussparung (26) kongruente Öffnung (35) in etwa den gesamten Seitenwandbereich des Faltenbalgs (34) ausfüllt.

8. Baugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Querschnitt des zugeordneten Pedalwerksteils (Bremspedal 27) kongruente Öffnung (36) etwa mittig im Faltenbalg (34) angeordnet ist.

9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten des Faltenbalgs (34') von der einen, die mit dem Pedalwerksteil (Bremspedal 27) querschnittsgleiche Öffnung (36) enthaltenden Balgseitenwand (342) zu der gegenüberliegenden Balgseitenwand (341) hin mit abnehmender Faltentiefe auslaufen.

10. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (31) als hohler Pyramidenstumpf (39) ausgebildet ist, dessen größere Grundfläche eine mit der Aussparung (26) in der Abdeckung (21) kongruente Öffnung (35) und dessen kleinere Deckfläche eine mit dem Querschnitt des Pedalwerksteils (Bremspedal 27) kongruente Öffnung (36) aufweist.

11. Baugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in gegenüberliegenden Seitenwänden des Pyramidenstumpfs (39), die sich quer zur Schwenkrichtung des Pedalwerksteils (Bremspedal 27) erstrecken, jeweils mindestens eine parallel zur Grund- und Deckfläche des Pyramidenstumpfes (39) verlaufende Dehnungsfalte (40, 41) enthalten ist.

12. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgastraum (14) mit einem Bodenteppich (24) ausgelegt ist, der im Frontfußbereich des Fahrgastraums (14) auf der Stirnwand (18) bis hin zur Abdeckung (21) geführt ist.

13. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die randseitige Abdichtung der Abdeckung (21) mit einer beweglichen, dauerelastischen Gummilippe oder einem Rundgummi (30) vorgenommen ist.