DE19937488A1 - Elastisches Halterungselement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elastisches Halterungselement zur Anordnung einer Komponente an einem zu dieser relative Bewegungen ausführenden Grundkörper mit einer komponentenseitigen und einer grundkörperseitigen Befestigungseinrichtung und einem zwischen diesen angeordneten elastischen Teil. Sie löst die Aufgabe, ein derartiges Halterungselement einfach und so zu gestalten, daß dieses der Bewegungscharakteristik des zu dämpfenden Teils angepaßt werden kann. Dazu ist der elastische Teil eine Schraubenfeder (1), deren beide Endbereiche einstückig zu einem Gewindeansatz (2; 3) mit Normsteigung als Befestigungseinrichtung ausgebildet sind, oder deren einer Endbereich als Gewindeansatz (8.1) und der andere zu einem andersartigen Befestigungselement (9; 12) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Halterungselement zur Anordnung einer Komponente an einem zu dieser relative Bewegungen ausführenden Grundkörper, beispielsweise zur Anordnung einer Abgasanlage an einem Fahrzeug oder zur Motorlagerung.

Komponenten an einem Fahrzeug, die Vibrationen und dynamischen Bewegungen ausgesetzt sind, müssen zur Bewegungsdämpfung mit federnden und dämpfenden Elementen am jeweiligen Grundkörper gelagert oder aufgehängt werden. Motoren werden im allgemeinen durch Gummilager, Hydrolager oder elektrisch geregelte Lager gedämpft, die hinsichtlich ihrer federnden Eigenschaften und ihrer Freiheitsgrade unterschiedlich ausgelegt sind. Wünschenswert ist es, den Motor und das Getriebe in einem Kraftfahrzeug möglichst weich zu lagern, wobei relativ große Amplituden und die Gefahr des Aufschaukelns der Motorschwingungen durch Überlappungen, aber auch quasistatische Kräfte durch die in bestimmten Fahrsituationen abgesetzten Momente und durch Brems- und Schleudervorgänge zu berücksichtigen sind. Abgasanlagen sind mit elastischen Gummi-Metall-Elementen am Fahrzeugunterboden befestigt, aber auch mit zwischen Haken an der Abgasanlage und dem Fahrzeugunterboden angeordneten Gummischlaufen oder mit Gummimuffen, die zwischen einer an der Abgasanlage befestigten Aufpuffklammer und einem entsprechenden Halterungselement am Fahrzeugunterboden angeordnet ist. Diese mehrteiligen elastischen Halterungen sind aufwendig. Auch kann die Mehrteiligkeit des ständig bewegten Metall-Gummi-Elementes zu einem vorzeitigen Verschleiß führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elastisches Halterungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist und das der Bewegungscharakteristik des zu dämpfenden Teils angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Halterungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die Erfindung besteht darin, daß ein elastisches Halterungselement für eine Komponente zur Anordnung an einem relative Bewegungen zu dieser ausführenden Grundkörper, mit einer komponentenseitigen und einer grundkörperseitigen Befestigungseinrichtung und einem zwischen diesen angeordneten elastischen und dämpfenden Teil, einstückig ausgebildet ist, wobei der elastische Teil eine Schraubenfeder ist. Diese ist in ihrem komponenten- und grundkörperseitigen Endbereich zu einem Gewindeansatz mit Normsteigung als Befestigungseinrichtung ausgebildet. Alternativ dazu kann auch einer der beiden Endbereiche zu einer andersartigen Befestigungseinrichtung ausgeformt sein, inbesondere zu einem in einer Ebene quer zur Achse der Schraubenfeder ausgeformten doppelösenförmigen Nietansatz. Das Halterungselement ist bevorzugt aus Federstahldraht gefertigt und kann hinsichtlich der Drahtdicke, des Windungsdurchmessers und der Windungszahl variiert werden, so daß es an die Bewegungscharakteristik des zu dämpfenden Teils angepaßt werden kann. Es ist kompakt und kann auf einem Wickelautomaten kostengünstig hergestellt werden. Überdies ist es gut recyclebar.

Die Gewinde können dabei als Innen- oder Außengewinde jeglicher Art ausgeführt und insbesondere mit einem an der Komponente oder dem Grundkörper angeordneten Gewindedurchzug, mit einer Schweißmutter oder einem entsprechenden Gewindebolzen in Eingriff stehen.

Bevorzugt sind die Gewinde durch eine geringfügige Abweichung von der Gewindesteigung des Gegenelementes (Schweißmutter, Gewindebolzen) selbstsichernd ausgeführt. Diese selbstsichernden Gewinde können an ihrem freien Ende mit einem Drehansatz als Lösehilfe, insbesondere mit einer Öse, versehen sein.

Die mittig angeordnete Schraubenfeder kann zylindrisch, kegelförmig oder konkav oder konvex tonnenförmig, mit einem runden oder polygonen Querschnitt, gestaltet sein, wodurch die Bewegungscharakteristik des zu dämpfenden Teils durch entsprechende Anpassung optimiert werden kann.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Schraubenfeder mit einem gummielastischen Körper als weiteres Dämpfungselement zur Komforterhöhung zu kombinieren, wobei dieser Körper innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein elastisches Halterungselement in einer Hauptansicht,

Fig. 2 dieses in einer ersten Ausführungsform in schematischer Darstellung,

Fig. 3 dieses in einer zweiten Ausführungsform in schematischer Darstellung,

Fig. 4 ein Halterungselement mit einem doppelösenförmigen Befestigungselement in einer Hauptansicht,

Fig. 5 dieses in der Draufsicht,

Fig. 6 ein Halterungselement mit einem andersartigen Befestigungselement,

Fig. 7 dieses in schematischer Darstellung und

Fig. 8 die Halterung einer Abgasanlage mit einem Halterungselement nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein elastisches Halterungselement aus einer kegelförmigen Schraubenfeder 1 runden Querschnitts aus Federstahldraht runden Querschnitts mit mehreren Windungen und zwei sich an diese anschließenden zylindrischen Gewindeansätzen 2 und 3 aus dem gleichen Federstahldraht dargestellt. Die Gewindeansätze 2 und 3 sind als (einlagige) metrische Gewinde ausgebildet und dienen als grundkörperseitige und komponentenseitige Befestigungseinrichtungen für das Halterungselement. Ausführungsformen dieses Halterungselementes sind in den Fig. 2 und 3, jeweils in einer schematischen Darstellung, gezeigt. In Fig. 2 sind beide Gewindeansätze 2.1 und 3.1 als Mutter (Innengewinde) ausgebildet und jeweils auf einen Gewindezapfen 4 und 5 geschraubt. In Fig. 3 ist der Gewindeansatz 2.2 als Schraube (Außengewinde) ausgebildet und in eine Schweißmutter 6 eingeschraubt, wohingegen der Gewindeansatz 3.2 eine Mutter (Innengewinde) ist. Innerhalb der Schraubenfeder 1 ist ein Dämpfungselement 7 aus Gummi mit einer anwendungsfallgerechten Shore-Härte eingebracht, um die Dämpfungseigenschaften des Halterungselementes zu verbessern.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführung, bei der ein Endbereich einer kegelförmigen Schraubenfeder 8 runden Querschnitts aus Federstahldraht runden Querschnitts zu einem Gewindeansatz 8.1 (Außengewinde) geformt ist und die andere Befestigungseinrichtung aus zwei in einer Ebene quer zur Achse A der Schraubenfeder 8 im Winkel von 180 Grad versetzt zueinander ausgeformten Ösen 9 gebildet ist. Mit diesen Ösen 9 ist das Halterungselement mit Nieten oder Schrauben an einer Komponente oder dem Grundkörper festlegbar.

Bei dem Halterungselement gemäß Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 7 ist die komponentenseitige Schraubenfederwindung bis zur Achse A der Schraubenfeder eingebogen, zu einem Zwischenstück 11 (Fig. 7) in axialer Richtung abgebogen, an dem in einer Ebene quer zur Achse A eine klammerartige Befestigungseinrichtung 12 zur Verankerung an einer entsprechenden Einrichtung an der Komponente 13 angeordnet ist.

Fig. 8 zeigt ein Halterungselement nach Fig. 2, das zur Befestigung einer Abgasanlage (Komponente) an einem Fahrzeug eingesetzt ist, die durch ein im Schnitt gezeigtes Auspuffrohr 14 dargestellt ist. Das Halterungselement ist zwischen der Auspuffschelle 15 und einem am Fahrzeugunterboden 16 (Grundkörper) angeordneten Befestigungswinkel 17 eingesetzt und jeweils auf einen Stahl-Gewindezapfen 18 und 19 geschraubt. Das gesamte Halterungselement ist aus Federstahldraht von 1 mm Dicke gefertigt und weist fahrzeugunterbodenseitig einen Gewindeansatz 20 mit einem Innengewinde von 8 mm Durchmesser und 5 Windungen für ein Außengewinde von 8 mm Durchmesser am Gewindezapfen 18 und auspuffschellenseitig einen Gewindeansatz 21 mit einem Innengewinde von 10 mm Durchmesser für ein Außengewinde am Gewindezapfen 19 von 10 mm Durchmesser auf. Zwischen beiden Gewindeansätzen ist eine kegelförmige Schraubenfeder 22 mit drei Windungen ausgebildet. Die Montage des Halterungselementes und der Abgasanlage erfolgt dabei so, daß zunächst das Halterungselement am fahrzeugunterbodenseitigen Gewindezapfen 18 angeschraubt, anschließend der Gewindezapfen 19 in den Gewindeansatz 21 geschraubt und dieser dann mit der Auspuffschelle verschraubt wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Schraubenfeder

2

Gewindeansatz

2.1

Gewindeansatz

2.2

Gewindeansatz

3

Gewindeansatz

3.1

Gewindeansatz

3.2

Gewindeansatz

4

Gewindezapfen

5

Gewindezapfen

6

Schweißmutter

7

Dämpfungselement

8

Schraubenfeder

8.1

Gewindeansatz

9

Öse

10

Schraubenfeder

11

Zwischenstück

12

Befestigungseinrichtung

13

Komponente

14

Auspuffrohr

15

Auspuffschelle

16

Fahrzeugunterboden

17

Befestigungswinkel

18

Gewindezapfen

19

Gewindezapfen

20

Gewindeansatz

21

Gewindeansatz

22

Schraubenfeder
A Achse

Claims (6)

1. Elastisches Halterungselement zur Anordnung einer Komponente an einem zu dieser relative Bewegungen ausführenden Grundkörper mit einer komponentenseitigen und einer grundkörperseitigen Befestigungseinrichtung und einem zwischen diesen angeordneten elastischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil eine Schraubenfeder (1) ist, deren beide Endbereiche einstückig zu einem Gewindeansatz (2; 3) mit Normsteigung als Befestigungseinrichtung ausgebildet sind, oder deren einer Endbereich als Gewindeansatz (8.1) und der andere zu einem andersartigen Befestigungselement (9; 12) ausgebildet ist.

2. Halterungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeansätze als Mutter (2.1; 3.1; 3.2) oder als Schraube (2.2; 8.1) ausgebildet sind.

3. Halterungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde der Gewindeansätze (2.1; 3.1; 3.2; 2.2; 8.1) selbstsichernd ausgeführt sind.

4. Halterungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement ein aus dem Schraubenfederhalbzeug in einer Ebene quer zur Achse der Schraubenfeder (8) ausgebildetes doppelösenförmiges Element (9) für eine Niet- oder Schraubverbindung ist.

5. Halterungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (1; 8) zwischen den Befestigungseinrichtungen (2, 3; 8.1; 9; 12) zylindrisch, kegelförmig oder tonnenförmig, mit einem runden oder polygonen Querschnitt, ausgebildet ist.

6. Halterungselement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Schraubenfeder (1; 8) ein gummielastischer Dämpfungskörper (7) angeordnet ist.