EP2834512B1

EP2834512B1 - Halter zur befestigung einer komponente an einer brennkraftmaschine, lagerbuchse für solch einen halter und brennstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: EP2834512B1
Application number: EP13713419.3A
Authority: EP
Inventors: Andreas Rehwald; Matthias Maess; Goekhan Guengoer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: ES2606338T3; DE102012205580A1; PL2834512T3; WO2013149914A1; CN104204503A; KR20140140066A; EP2834512A1; US9777688B2; KR102071854B1; US20150136085A1; CN104204503B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Halter zur Befestigung zumindest einer Komponente, insbesondere eines Brennstoffverteilers, an einer Brennkraftmaschine. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen.
Aus der US 7,682,117 B2 ist ein isolierender Halter zur Verbindung einer Brennstoffverteilerleiste einer Brennstoffeinspritzanlage zur direkten Einspritzung von Brennstoff mit einer Brennkraftmaschine bekannt, um die Geräusch- bzw. Körperschallübertragung von der Brennstoffverteilerleiste auf die Motorstruktur zu reduzieren, indem eine elastische Entkopplung realisiert wird. Der Vorteil ist eine Reduzierung der hörbaren Geräusche der Brennstoffverteilerleiste. Hierbei sind einander zugewandte, als Vorspannungsbegrenzer dienende Spannelemente vorgesehen, denen jeweils ein Dämpfungsring aus einem Elastomer zugeordnet ist. Über einen zwischen den Spannelementen vorgesehenen Spalt ist der axiale Vorspannweg bei der Befestigung begrenzt.
Bei dem aus der US 7,682,117 B2 bekannten Halter können somit zwei ringförmige Elastomerbauteile zur Dämpfung in Kombination mit zwei Metallhülsen zum Einsatz kommen, wobei die Vorspannung begrenzt ist. Die Begrenzung ist hierbei über den vorgegebenen Spalt einstellbar. Bei der Verschraubung wird der Spalt überbrückt und die ringförmigen Elastomerbauteile werden vorgespannt. Sobald die Metallhülsen auf Block gehen, wird die zusätzliche Schraubenvorspannung nicht mehr in die Elastomerbauteile eingeführt, sondern in die Metallbauteile. Dadurch werden die Elastomerbauteile vor Überdehnung und vor Versagen bei zu hohen Anzugsmomenten geschützt.
Der aus der US 7,682,177 B2 bekannte Halter hat allerdings den Nachteil, dass auf Grund der Einzelteiltoleranzen, insbesondere bezüglich der Höhenmaße, der Elastomerbauteile und der Metallhülsen sich im montierten Zustand toleranzbedingte Streuungen der Vordehnungen in den Elastomerbauteilen einstellen. Speziell bei einer Auslegung der Elastomerbauteile als dünnschichtige Elastomerbauteile sind diese sehr empfindlich bezüglich dieser Toleranzkette, wodurch der Auslegungsspielraum verloren geht. Die toleranzbedingt am stärksten vorgespannten maximalen Grenzmuster sind nämlich besonders rissgefährdet, während die entsprechenden minimalen Grenzmuster eine zu geringe Klemmkraft bezüglich eines Haltekörpers zur Folge haben. Der Einsatz von beliebig nachgiebigen Elastomerbauteilen ist hingegen auch nachteilig, da dies höhere quasistatistische Verschiebungen des Brennstoffverteilers und der Einspritzventile bezüglich der Einleitung von Betriebskräften zur Folge hat, was wiederum zu erhöhtem Verschleiß an den Dichtungen, insbesondere an den Dichtungen zu einem Einspritzventil, führt. Außerdem ergibt sich der Nachteil, dass an den Grenzschichten zwischen den Elastomerbauteilen und den Metallhülsen eine tangentiale Bewegung des Elastomermaterials zur starren Metalloberfläche auftritt. Dies führt zu einer starken Abrasion des Elastomers an den Kontaktflächen und damit zu einem hohen Ausfallrisiko.
Aus der DE 196 28 651 A1 ist bereits eine Lagerbuchse für einen Halter bekannt, der zur Befestigung einer Komponente wie einem Rahmenelement an einer Anbaustruktur wie einer Fahrzeugkarosserie dient. Die Lagerbuchse umfasst einen ersten Buchsenteil und einen zweiten Buchsenteil. Das erste Buchsenteil weist einen starren Buchsenkörper und zumindest ein Dämpfungselement auf, das stoffschlüssig mit dem Buchsenkörper des ersten Buchsenteils verbunden ist, während dass das zweite Buchsenteil einen starren Buchsenkörper und zumindest ein Dämpfungselement aufweist, das stoffschlüssig mit dem Buchsenkörper des zweiten Buchsenteils verbunden ist. Sowohl die beiden Buchsenteile als auch die wenigstens zwei Dämpfungselemente sind dabei in ihrer Konturgebung sehr komplex und voneinander im Design erheblich abweichend ausgestaltet und erfordern einen sehr hohen Montageaufwand für eine optimal ausgelegte Befestigungsbuchse.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lagerbuchse mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der erfindungsgemäße Halter mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 13 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Schwingungsdämpfung über die Lebensdauer gewährleistet ist und damit eine robuste Geräuschreduzierung sichergestellt wird. Insbesondere können die dargestellten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise eine toleranzbedingte Streuung der Vordehnung der Dämpfungselemente verringert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Lagerbuchse, des im Anspruch 12 angegebenen Halters und der im Anspruch 13 angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich.
Ein vorteilhafter Einsatzbereich besteht für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen. Speziell die Benzindirekteinspritzung stellt einen bevorzugten Anwendungsbereich dar. Hierbei kann der Brennstoffverteiler als Brennstoffverteilerleiste ausgestaltet sein. Der Brennstoffverteiler dient als gemeinsamer Brennstoffspeicher für mehrere Hochdruck-Einspritzventile. Die mit dem Brennstoffverteiler auf geeignete Weise verbundenen Einspritzventile spritzen im Betrieb den zum Verbrennungsvorgang erforderlichen Brennstoff unter hohem Druck in Brennräume der Brennkraftmaschine ein. Hierfür wird der Brennstoff zuvor über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert. Hierbei ergibt sich prinzipiell das Problem, dass der Brennstoffverteiler zu Schwingungen im hörbaren Frequenzbereich angeregt werden kann. Dies geschieht vor allem durch Geräuschquellen in den Einspritzventilen, die Bestandteil einer Brennstoffeinspritzanlage sind. Der Körperschall breitet sich hierbei beispielsweise von den Einspritzventilen über Railtassen, den Brennstoffverteiler und Halter auf die Anbaustruktur aus, von wo störende Geräusche abgestrahlt werden. Solche störenden Geräusche können unter Umständen sogar bis ins Innere des Fahrzeugs gelangen. Die Anbaustruktur ist in der Regel der Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Hierbei ist jedoch auch eine Anbindung des Brennstoffverteilers über Distanzhülsen oder über weitere Verbindungselemente möglich. Die Erzeugung von Schwingungen im hörbaren Frequenzbereich kann in vorteilhafter Weise durch die erfindungsgemäße Lagerbuchse vermieden oder zumindest verringert werden. Hierbei kann über die Lebensdauer eine zuverlässige Reduktion der Körperschallübertragung gewährleistet werden. Speziell ins Innere des Fahrzeugs dringende Geräusche können dadurch vermieden werden.
In vorteilhafter Weise kann die Lagerbuchse aus genau zwei Buchsenteilen, nämlich dem ersten Buchsenteil und dem zweiten Buchsenteil, bei der Montage zusammengesetzt werden. Der starre Buchsenkörper und das Dämpfungselement des jeweiligen Buchsenteils stellen daher für die Montage ein integrales Buchsenteil dar. Dies vereinfacht die Montage. Außerdem ist eine definierte Position des Dämpfungselements in Bezug auf den starren Buchsenkörper bauartbedingt vorgegeben. Montagefehler werden dadurch von vornherein verhindert. Außerdem ist auch während des Betriebs durch die stoffschlüssige Verbindung ein Verrutschen beziehungsweise Herauspressen des Dämpfungselements relativ zu dem starren Buchsenkörper verhindert. Hierdurch können Abrasionen des Materials des Dämpfungselements verhindert werden. Dies reduziert das Ausfallrisiko der Lagerbuchse.
Vorteilhaft ist es, dass das Dämpfungselement des ersten Buchsenteils durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper des ersten Buchsenteils verbunden ist. Vorteilhaft ist es in entsprechender Weise, dass das Dämpfungselement des zweiten Buchsenteils durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper des zweiten Buchsenteils verbunden ist. Hierdurch kann eine zuverlässige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dämpfungselement und dem starren Buchsenkörper des jeweiligen Buchsenteils ausgestaltet werden. Speziell kann das jeweilige Dämpfungselement durch eine aufvulkanisierte Elastomerschicht gebildet werden. Hierdurch können auch komplexere Konturen des Dämpfungselements durch die Elastomerpartition realisiert werden, was mit einem separaten Dämpfungsbauteil nicht möglich ist.
Vorteilhaft ist es, dass der starre Buchsenkörper des ersten Buchsenteils zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass der starre Buchsenkörper des zweiten Buchsenteils zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Somit können metallische Buchsenkörper zum Aufnehmen von gegebenenfalls hohen mechanischen Befestigungskräften dienen. Die starren Buchsenkörper begrenzen hierbei zugleich die Vorspannung der Dämpfungselemente bei der Befestigung. Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Dämpfungselement des ersten Buchsenteils aus einem Gummi gebildet ist und/oder dass das Dämpfungselement des zweiten Buchsenteils aus einem Gummi gebildet ist. Der Begriff des Gummis ist hierbei allgemein zu verstehen. Insbesondere kann als Gummi ein Naturkautschuk oder ein synthetischer Gummiwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Buchsenteile können auf diese Weise als Gummi-Metall-Buchsenteile ausgestaltet werden. Die metallischen Buchsenkörper dienen hierbei zur Begrenzung des Vorspannungswegs beziehungsweise zur Vorspannungsbegrenzung.
Die Buchsenteile kombinieren die Funktionen der Schraubenkraftaufnahme, der formschlüssigen Lagerung eines Haltekörpers, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers dient, zwischen den beiden Dämpfungselementen der Buchsenteile und der Schwingungsisolation. Die Buchsenteile können durch Vulkanisation von Elastomerschichten auf die metallischen Buchsenkörper hergestellt werden. Dies kann in einer geeigneten Form für den Aushärteprozess des Elastomers geschehen. Dadurch haftet die Elastomerpartition fest an den metallischen Buchsenkörpern, wodurch die Kontaktflächen eine besonders hohe Verschleißfestigkeit aufweisen. Dadurch kann eine Abscherung des elastisch verformbaren Dämpfungselements, wie sie bei einem separaten Dämpfungsbauteil auf Grund tangentialer Relativbewegung auftreten kann, vermieden werden. Dadurch wird das Versagensrisiko verringert.
Eine schwingungstechnisch isolierende Wirkung wird vorzugsweise in allen räumlichen Richtungen gewährleistet. Dies betrifft speziell eine radiale Richtung bezüglich einer Längsachse der Lagerbuchse, in der der Haltekörper belastet wird. Die Buchsenkörper werden dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass auch zwischen dem Haltekörper und den beiden starren Buchsenkörpern der Buchsenteile jeweils zumindest ein Teil des jeweiligen Dämpfungselements wirksam ist. Dadurch wird ein direkter Kontakt, insbesondere ein metallischer Kontakt, zwischen dem Haltekörper und den starren Buchsenkörpern der Buchsenteile vermieden. Aufgrund der Anhaftung der Dämpfungselemente auf den starren Buchsenkörpern kann die Oberfläche der Dämpfungselemente, die im montierten Zustand mit dem Haltekörper in Verbindung steht, geeignet profiliert werden.
Vorteilhaft ist es auch, dass der starre Buchsenkörper des ersten Buchsenteils einen scheibenförmigen Abschnitt, der senkrecht zu der Längsachse orientiert ist, und einen hülsenförmigen Abschnitt, der sich entlang der Längsachse erstreckt, aufweist. In entsprechender Weise ist es auch vorteilhaft, dass der starre Buchsenkörper des zweiten Buchsenteils einen scheibenförmigen Abschnitt, der senkrecht zu der Längsachse orientiert ist, und einen hülsenförmigen Abschnitt, der sich entlang der Längsachse erstreckt, aufweist. Durch die Länge des hülsenförmigen Abschnitts kann ein Spalt zwischen den starren Buchsenkörpern vorgegeben werden, über den eine Vorspannung der Dämpfungselemente erfolgt. Hierbei kann die Ausgestaltung des Dämpfungselements bereits definiert vorgegeben werden, so dass diesbezügliche Toleranzen verringert sind.
Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass das Dämpfungselement des ersten Buchsenteils abschnittsweise mit dem scheibenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils und abschnittsweise mit dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils verbunden ist. In entsprechender Weise ist es auch vorteilhaft, dass das Dämpfungselement des zweiten Buchsenteils abschnittsweise mit dem scheibenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des zweiten Buchsenteils und abschnittsweise mit dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des zweiten Buchsenteils verbunden ist. Speziell kann sich jeweils genau ein Dämpfungselement sowohl über den scheibenförmigen Abschnitt als auch über den hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils beziehungsweise des zweiten Buchsenteils erstrecken. Bei dieser Ausgestaltung kann das Dämpfungselement auch besonders einfach hergestellt werden. Speziell kann der starre Buchsenkörper in eine geeignete Form eingelegt werden, wobei sich im Bereich des herzustellenden Dämpfungselements ein Spalt ergibt. Dieser Spalt kann dann mit dem Werkstoff für das Dämpfungselement aufgefüllt werden. Hierdurch ergibt sich mit geringem Herstellungsaufwand eine vergleichsweise geringe Gesamttoleranz.
Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass das Dämpfungselement des ersten Buchsenteils mit dem scheibenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils verbunden ist und dass das erste Buchsenteil zumindest ein zweites Dämpfungselement aufweist, das mit dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils verbunden ist. In entsprechender Weise ist es vorteilhaft, dass das Dämpfungselement des zweiten Buchsenteils mit dem scheibenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des zweiten Buchsenteils verbunden ist und dass das zweite Buchsenteil zumindest ein zweites Dämpfungselement aufweist, das mit dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des zweiten Buchsenteils verbunden ist. Hierdurch kann gezielt ein Freiraum für die Dämpfungselemente geschaffen werden, in den sich die Dämpfungselemente bei der Vorspannung oder bei einer betriebsbedingten elastischen Verformung zur Schwingungsdämpfung ausdehnen können. Hierdurch ist eine mechanische Entkopplung zwischen zwei oder auch mehr Dämpfungselementen möglich, die stoffschlüssig mit dem starren Buchsenkörper des jeweiligen Buchsenteils verbunden sind.
Entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann mit dem scheibenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils in vorteilhafter Weise zumindest ein weiteres Dämpfungselement des ersten Buchsenteils verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann mit dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils in vorteilhafter Weise zumindest ein weiteres Dämpfungselement des ersten Buchsenteils verbunden sein. Hierdurch kann eine Unterteilung in mehrere Dämpfungselemente an dem scheibenförmigen Abschnitt beziehungsweise an dem hülsenförmigen Abschnitt vorgesehen sein. Hierdurch kann eine elastische Verformbarkeit der Dämpfungselemente auf Grund des zur Verfügung stehenden Freiraums verbessert werden. Speziell kann hierdurch ein Federweg vergrößert werden.
Vorteilhaft ist es auch, dass an zumindest einem Dämpfungselement Vertiefungen ausgestaltet sind. Solche Vertiefungen können zum einen eine elastische Verformbarkeit des Dämpfungselements unterstützen. Zum anderen kann durch solche Vertiefungen auch eine gewisse Profilierung erzielt werden, um die Belastbarkeit der Verbindung in Bezug auf den Haltekörper, der zwischen den Dämpfungselementen eingespannt ist, zu verbessern.
Erfindungsgemäß sind der starre Buchsenkörper des ersten Buchsenteil und der starre Buchsenkörper des zweiten Buchenteils als Gleichteile ausgestaltet. Speziell ist es hierbei vorteilhaft, dass das erste Buchsenteil und das zweite Buchsenteil als Gleichteile ausgestaltet sind. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung und die Montage der Lagerbuchse.
Alternativ ist es auch vorteilhaft, dass der starre Buchsenkörper des zweiten Buchsenteils als scheibenförmiger starrer Buchsenkörper mit einer mittigen Durchgangsöffnung ausgestaltet ist. Die Begrenzung der Vorspannung kann hierbei durch einen vorgegebenen Spalt zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt des starren Buchsenkörpers des ersten Buchsenteils und des scheibenförmigen starren Buchsenkörpers des zweiten Buchsenteils vorgegeben werden.
Je nach Ausgestaltung ergeben sich somit wesentliche Vorteile.
Die Körperschallübertragung von der Komponente, insbesondere dem Brennstoffverteiler, in die Anbaustruktur, insbesondere einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wird gegenüber einer starren Verschraubung verringert.
Ferner werden Schwingungen des Brennstoffverteilers stärker gedämpft, wodurch die Schallabstrahlung von der Oberfläche des Brennstoffverteilers abnimmt.
Die Schwingungsbelastung des Brennstoffverteilers und der Einspritzventile, insbesondere Hochdruck-Einspritzventile, auf Grund der Schwingungsbelastung der Brennkraftmaschine nimmt ab, da auch die Schwingungsübertragung in dieser Richtung gedämpft wird. Dadurch entstehen Vorteile hinsichtlich der Auslegung und Zuverlässigkeit dieser Komponenten.
Durch den Vulkanisationsprozess haften die Dämpfungselemente, die insbesondere als Dämpfungsschichten ausgestaltet sein können, besonders gut an den vorzugsweise metallischen Buchsenteilen. Dadurch werden tangentiale Relativbewegungen an der Kontaktfläche zwischen den Dämpfungselementen und dem vorzugsweise metallischen Haltekörper vermieden. Somit nimmt auch das Risiko der Rissbildung an dieser Kontaktfläche und das Risiko der Abrasion ab, so dass ein Bauteilversagen vermieden wird.
Außerdem kann gegenüber einer Ausgestaltung mit separaten Dämpfungsbauteilen die Anzahl der Bauteile der Lagerbuchse wesentlich reduziert werden.
Außerdem kann die in axialer Richtung relevante Bauteiltoleranz, die für die Klemmkraft wesentlich ist, verbessert werden, da nur zwei Buchsenteile für die Grundfunktion erforderlich sind, die über ein geeignetes Befestigungsmittel mit der Anbaustruktur verbunden werden. Im Unterschied dazu ergibt sich bei separaten Dämpfungsbauteilen die Gesamttoleranz für den Vorspannweg aus den beiden Toleranzweiten für die Metallhülsen und den beiden Toleranzweiten für die Dämpfungsbauteile. Somit kann die Gesamttoleranz in vorteilhafter Weise auf die beiden Toleranzweiten der Dämpfungselemente verringert werden, da zur Herstellung der Buchsenteile der Werkstoff für die Dämpfungselemente in eine Form eingebracht werden kann, in der die starren Buchsenkörper eingelegt sind. Dadurch wird die Bauteiltoleranz des starren Buchsenkörpers eliminiert. Insgesamt verbessert sich dadurch die im ungünstigen Fall größtmögliche Belastung auf das Dämpfungselement, die im Hinblick auf wegbedingte Bauteiltoleranzen auftreten kann.
Außerdem kann die Form der isolierenden, als Dämpfungsschicht ausgestalteten Dämpfungselemente im Rahmen fertigungstechnischer Grenzen beliebig ausgeführt werden. Oberflächenkonturen, wie beispielsweise Rillen oder Nuten, können in einfacher Weise ausgestaltet werden, um die Nachgiebigkeit insbesondere in radialer Richtung zu erhöhen und um damit eine optimierte Isolationswirkung zur Geräuschreduktion zu erzielen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Brennstoffverteiler und einem Halter, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers an einer Brennkraftmaschine dient, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt eines Buchsenteils einer Lagerbuchse des Halters in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 das in Fig. 2 auszugsweise dargestellten Buchsenteil der Lagerbuchse entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 das in Fig. 2 auszugsweise dargestellten Buchsenteil der Lagerbuchse entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 5 das in Fig. 2 auszugsweise dargestellten Buchsenteil der Lagerbuchse entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einem Brennstoffverteiler 2 und einem Halter 3, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers 2 an einer Brennkraftmaschine 4 dient, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Halter 3 weist eine Lagerbuchse 5 auf. Die Brennstoffeinspritzanlage 1 eignet sich besonders für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen 4. Der Halter 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel über seine Lagerbuchse 5 an einer Anbaustruktur 6 befestigt. Hierbei erfolgt die Befestigung über ein geeignetes Befestigungsmittel 7, insbesondere eine Schraube 7. Als Anbaustruktur 6 kann insbesondere ein Zylinderkopf 6 der Brennkraftmaschine 4 dienen. In diesem Ausführungsbeispiel wird zusammen mit dem Brennstoffverteiler 2 außerdem eine Reihe von Einspritzventilen 8 an der Brennkraftmaschine 4 fixiert.
Der Halter 3 weist einen Halterkörper 9 auf. Die Lagerbuchse 5 weist ein erstes Buchsenteil 11 und ein zweites Buchsenteil 12 auf.
In diesem Ausführungsbeispiel bildet das erste Buchsenteil 11 ein oberes Buchsenteil 11 der Lagerbuchse 5, während das zweite Buchsenteil 12 ein unteres Buchsenteil 12 der Lagerbuchse 5 bildet. Das obere Buchsenteil 11 ist von der Anbaustruktur 6 entfernt angeordnet, während sich das untere Buchsenteil 12 an der Anbaustruktur 6 befindet. Der Haltekörper 9 wird bei der Montage zwischen den Buchsenteilen 11, 12 fixiert. Je nach Ausgestaltung des Halters 3, insbesondere der Lagerbuchse 5, kann das untere Buchsenteil auch durch das erste Buchsenteil 11 gebildet sein, während das obere Buchsenteil durch das zweite Buchsenteil 12 gebildet ist.
Das erste Buchsenteil 11 weist einen starren Buchsenkörper 13 und ein stoffschlüssig mit dem Buchsenkörper 13 verbundenes Dämpfungselement 14 auf. Der starre Buchsenkörper 13 des ersten Buchsenteils 11 ist aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Das Dämpfungselement 14 des ersten Buchsenteils 11 ist aus einem Gummi, insbesondere einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Gummiwerkstoff, gebildet. Das Dämpfungselement 14 ist vorzugsweise durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper 13 verbunden. Das Dämpfungselement 14 ist als elastisch verformbares Dämpfungselement 14 ausgestaltet.
Das zweite Buchsenteil 12 weist einen starren Buchsenkörper 15 und ein stoffschlüssig mit dem Buchenkörper 15 verbundenes Dämpfungselement 16 auf. Das Dämpfungselement 16 des zweiten Buchsenteils 12 ist hierbei durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper 15 des zweiten Buchsenteils 12 verbunden. Der starre Buchsenkörper 15 des zweiten Buchsenteils 12 ist aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Bei dem metallischen Werkstoff des Buchsenkörpers 15 des zweiten Buchsenteils 22 kann es sich um den gleichen metallischen Werkstoff handeln, der für den starren Buchsenkörper 13 des ersten Buchsenteils 11 zum Einsatz kommt. Allerdings können auch unterschiedliche metallische Werkstoffe zum Einsatz kommen. Ferner ist das Dämpfungselement 16 vorzugsweise aus einem Gummi, insbesondere einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Gummiwerkstoff, gebildet. Hierbei können die Dämpfungselemente 14, 16 aus den gleichen oder auch aus voneinander verschiedenen Werkstoffen gebildet sein.
Der Haltekörper 9 weist eine Durchgangsöffnung 17 auf, die als Durchgangsbohrung 17 ausgestaltet ist. Die Buchsenteile 11, 12 werden von verschiedenen Seiten entlang einer Längsachse 18 in die Durchgangsbohrung 17 eingefügt. Zur Montage wird hierbei die Befestigungsschraube 7 in die Anbaustruktur 6 eingeschraubt. Wenn bei der Montage die Dämpfungselemente 14, 16 der Buchsenteile 11, 12 noch ohne Vorspannung mit dem Haltekörper 9 in Anlage kommen, dann verbleibt ein Spalt 19 entlang der Längsachse 18 zwischen den Buchsenteilen 11, 12. Dieser Spalt 19 dient zum Vorspannen der Dämpfungselemente 14, 16. Denn die Befestigungsschraube 7 wird so weit in die Anbaustruktur 6 eingeschraubt, bis die starren Buchsenkörper 13, 15 der Buchsenteile 11, 12 auf Block gelangen. Ein weiteres Anzugsmoment bedingt eine Befestigungskraft, die dann von den starren Buchsenkörpern 13, 15 der Buchsenteile 11, 12 der Lagerbuchse 5 aufgenommen wird und die Dämpfungselemente 14, 16 nicht weiter belastet. Die Vorspannung der Dämpfungselemente 14, 16 wird somit allein durch den vorgegebenen Spalt 19 definiert. Somit ist die Vorspannung der Dämpfungselemente 14, 16 unabhängig von dem Anzugsmoment der Befestigungsschraube 7. Konstruktionsbedingt sind außerdem die sich ergebenden Toleranzen gering, so dass über den Spalt 19 die Vorspannung der Dämpfungselemente 14, 16 vergleichsweise genau vorgegeben werden kann. Somit wird zum einen eine Überlastung der Dämpfungselemente 14, 16 und zum anderen eine zu geringe Vorspannung der Dämpfungselemente 14, 16 vermieden. Hierdurch ist zum einen eine Überlastung der Dämpfungselemente 14, 16 verhindert. Zum anderen wird eine ausreichende Haltekraft bezüglich des Haltekörpers 9 in zumindest einer radialen Richtung 20, die senkrecht zu der Längsachse 18 orientiert ist, erzielt.
Im montierten Zustand gewährleisten die Dämpfungselemente 14, 16 der Buchsenteile 11, 12 der Lagerbuchse 5 sowohl eine radiale als auch eine axiale Isolation der Schwingungen, um die Isolationswirkung räumlich zu optimieren. Direkte Kontakte zwischen dem Haltekörper 9 und den starren Buchsenkörpern 13, 15 der Buchsenteile 11, 12 sind hierbei verhindert. Somit sind insbesondere Kontakte von Metall auf Metall verhindert.
Mögliche Ausgestaltungen des ersten Buchsenteils 11 der Lagerbuchse 5 sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 näher beschrieben. Hierbei kann das zweite Buchsenteil 12 entsprechend dem ersten Buchsenteil 11 ausgestaltet sein. Das zweite Buchsenteil 12 kann allerdings auch unterschiedlich zu dem ersten Buchsenteil 11 ausgestaltet sein. Insbesondere kann der starre Buchsenkörper 15 des zweiten Buchsenteils 12 als scheibenförmiger starrer Buchsenkörper 15 mit einer zumindest näherungsweise mittigen Durchgangsöffnung 21 ausgestaltet sein. Die Durchgangsöffnung 21 dient zum Hindurchführen des Befestigungsmittels 7.
Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt des ersten Buchsenteils 11 der Lagerbuchse 5 des Halters 3 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Der starre Buchsenkörper 13 weist eine axiale Ausdehnung 22 auf. Die axiale Ausdehnung 22 des starren Buchsenkörpers 13 ist hierbei zugleich die axiale Ausdehnung 22 des ersten Buchsenteils 11. Über die Länge der axialen Ausdehnung 22 wird der Spalt 19 eingestellt. Die axiale Ausdehnung 22 des ersten Buchsenteils 11 sowie eine axiale Ausdehnung 24 des zweiten Buchsenteils 12 dienen zum Überbrücken einer Dicke 23 des Haltekörpers 9 und zum Vorgeben des axialen Spalts 19. Um die Dicke 23 des Haltekörpers 9 zu überbrücken, kann die axiale Ausdehnung 22 des ersten Buchsenteils 11 auch größer gewählt werden, wenn die axiale Ausdehnung 24 des zweiten Buchsenteils 12 entsprechend kürzer gewählt wird, und umgekehrt. Die Dicke 23 des Haltekörpers 9 sowie der Spalt 19 können gewissermaßen auf das erste Buchsenteil 11 und das zweite Buchsenteil 12 aufgeteilt werden. Im Grenzfall wird bei entsprechend kleiner axialer Ausdehnung 24 des zweiten Buchsenteils 12 das zweite Buchsenteil 12 zu einem scheibenförmigen Buchsenteil 12. Das Dämpfungselement 16 ist dann als scheibenförmiges Dämpfungselement 16 ausgestaltet und auf dem scheibenförmigen Buchsenkörper 15 angeordnet. Das Dämpfungselement 16 wirkt in diesem Fall nur noch in axialer Richtung.
Der starre Buchsenkörper 13 des ersten Buchsenteils 11 weist einen scheibenförmigen Abschnitt 30 und einen hülsenförmigen Abschnitt 31 auf. Der scheibenförmige Abschnitt 30 ist senkrecht zu der Längsachse 18 orientiert. Der hülsenförmige Abschnitt 31 erstreckt sich entlang der Längsachse 18. Das Dämpfungselement 14 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen scheibenförmigen Abschnitt 32 und einen hülsenförmigen Abschnitt 33 auf. Der scheibenförmige Abschnitt 32 ist senkrecht zu der Längsachse 18 orientiert. Der hülsenförmige Abschnitt 33 des Dämpfungselements 14 erstreckt sich entlang der Längsachse 18. Somit ist das Dämpfungselement 14 in diesem Ausführungsbeispiel abschnittsweise mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 und abschnittsweise mit dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Zwischen dem scheibenförmigen Abschnitt 30 und dem hülsenförmigen Abschnitt 31 weist der starre Buchsenkörper 13 eine Kante 34 auf. Das Dämpfungselement 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel auch im Bereich der Kante 34 vorgesehen. Das Dämpfungselement 14 weist an der Kante 34 einen Kantenabschnitt 35 auf. Der Werkstoff zur Ausgestaltung des Dämpfungselements 14 kann bei der Herstellung beispielsweise an den starren Buchsenkörper 13 angespritzt werden. Dadurch fügt sich der Kantenabschnitt 35 des Dämpfungselements 14 lückenlos an die Kante 34 an.
Im montierten Zustand nimmt der scheibenförmige Abschnitt 32 des Dämpfungselements 14 axiale Bewegungen des Haltekörpers 9 auf, wie es durch den Doppelpfeil 36 veranschaulicht ist. Der hülsenförmige Abschnitt 33 des Dämpfungselements 14 nimmt hingegen radiale Bewegungen des Haltekörpers 9 auf, wie es durch den Doppelpfeil 37 veranschaulicht ist. Durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dämpfungselement 14 und dem starren Buchsenkörper 13 sind hierbei Relativbewegungen zwischen dem Dämpfungselement 14 und dem starren Buchsenkörper 13 verhindert.
Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 auszugsweise dargestellte Buchsenteil 11 der Lagerbuchse 5 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 14 mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Ferner ist ein zweites Dämpfungselement 40 vorgesehen, das mit dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 14 als scheibenförmiges Dämpfungselement 14 ausgestaltet. Das zweite Dämpfungselement 40 ist als hülsenförmiges Dämpfungselement 40 ausgestaltet. Im Bereich der Kante 34 des starren Buchsenkörpers 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Freiraum 41 bezüglich der angrenzenden Dämpfungselemente 14, 40 vorgesehen. In Bezug auf Schwingungen des Haltekörpers 9 werden somit Ausdehnungen der Dämpfungselemente 14, 40 in den Freiraum 41 ermöglicht, wie es durch Pfeile 42, 43 veranschaulicht ist. Damit wird eine hohe dynamische Steifigkeit, welche bei einer vollständigen Kammerung die Isolationswirkung beeinträchtigt, vermieden. Die schichtförmigen Dämpfungselemente 14, 40 können hierbei gewissermaßen in Richtung der Pfeile 42, 43 atmen. Durch die Ausgestaltung mit mehreren Dämpfungselementen 14, 40 wird die freie Oberfläche in der Summe vergrößert. In Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall kann somit die Schwingungsdämpfung verbessert werden.
Fig. 4 zeigt das in Fig. 2 auszugsweise dargestellte Buchsenteil 11 der Lagerbuchse 5 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 14 mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Das zweite Dämpfungselement 40 ist mit dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Hierbei ist zwischen den Dämpfungselementen 14, 40 ein Freiraum 41 an der Kante 34 vorgesehen. Außerdem weist das Dämpfungselement 14 Vertiefungen 44, 45 auf. Durch die Vertiefungen 44, 45 wird eine Profilierung des Dämpfungselements 14 erzielt. Entsprechend weist auch das zweite Dämpfungselement 40 Vertiefungen 46, 47 auf. Wird beispielsweise das zweite Dämpfungselement 40 auf Grund von Schwingungen des Haltekörpers 9 beaufschlagt, dann kann das elastisch verformbare Material des zweiten Dämpfungselements 40 unter anderem in Richtung der Pfeile 48, 49 atmen beziehungsweise in die Vertiefung 46 ausweichen. Entsprechendes gilt für die Vertiefung 47. Dadurch wird die elastische Verformbarkeit des zweiten Dämpfungselements 40 verbessert. Entsprechend wird das Verhalten des Dämpfungselements 14 optimiert.
Insbesondere durch Vertiefungen 44, 45 des Dämpfungselements 14 kann auch eine Haltekraft auf den Haltekörper 9 verbessert werden.
Fig. 5 zeigt das in Fig. 2 auszugsweise dargestellte Buchsenteil 11 der Lagerbuchse 5 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 14 mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Ferner ist ein weiteres Dämpfungselement 50 vorgesehen, das mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden ist. Außerdem ist das Dämpfungselement 40 mit dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 verbunden. Ferner ist ein weiteres Dämpfungselement 51 an dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 angeordnet, das vorzugsweise durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper 13 verbunden ist. Somit sind mit dem scheibenförmigen Abschnitt 30 des starren Buchsenkörpers 13 die Dämpfungselemente 14, 50 stoffschlüssig verbunden und mit dem hülsenförmigen Abschnitt 31 des starren Buchsenkörpers 13 sind die Dämpfungselemente 40, 51 stoffschlüssig verbunden. Zwischen den Dämpfungselementen 14, 50 ist einringförmiger Freiraum 52 vorgesehen. Ferner ist zwischen den Dämpfungselementen 50, 51 im Bereich der Kante 34 des starren Buchsenkörpers 13 der Freiraum 41 vorgesehen. Außerdem ist zwischen den Dämpfungselementen 40, 51 ein Freiraum 53 vorgesehen.
Die Dämpfungselemente 14, 40, 50, 51 sind vorzugsweise ringförmig ausgestaltet. Auf Grund der Freiräume 41, 52, 53 können sich die Dämpfungselemente 14, 40, 50, 51 durch die zusätzlichen Freiheitsgrade besser verformen. Beispielsweise kann das weitere Dämpfungselement 50 in Richtung der Pfeile 54, 55 atmen.
Die Profilierung und Aufteilung kann auch in axialer Richtung erfolgen und ist nicht notwendigerweise kreisringförmig. Möglich ist auch die Ausprägung einer Noppen-artigen Profilierung.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Lagerbuchse (5) für einen Halter (3), der zur Befestigung einer Komponente (2), insbesondere eines Brennstoffverteilers, an einer Anbaustruktur (6) dient, mit einem ersten Buchsenteil (11) und einem zweiten Buchsenteil (12), wobei das erste Buchsenteil (11) einen starren Buchsenkörper (13) und zumindest ein Dämpfungselement (14) aufweist, das stoffschlüssig mit dem Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist, und dass das zweite Buchsenteil (12) einen starren Buchsenkörper (15) und zumindest ein Dämpfungselement (16) aufweist, das stoffschlüssig mit dem Buchsenkörper (15) des zweiten Buchsenteils (12) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Buchsenteil (11) und das zweite Buchsenteil (12) als Gleichteile ausgestaltet sind und/oder dass der starre Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) und der starre Buchsenkörper (15) des zweiten Buchsenteils (12) als Gleichteile ausgestaltet sind.
Lagerbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungselement (14) des ersten Buchsenteils (11) durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist und/oder dass das Dämpfungselement (16) des zweiten Buchsenteils (12) durch Vulkanisieren mit dem starren Buchsenkörper (15) des zweiten Buchenteils (12) verbunden ist.
Lagerbuchse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der starre Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist und/oder dass der starre Buchsenkörper (15) des zweiten Buchsenteils (12) zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungselement (14) des ersten Buchsenteils (11) aus einem Gummi, insbesondere einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Gummiwerkstoff, gebildet ist und/oder dass das Dämpfungselement (16) des zweiten Buchsenteils (12) aus einem Gummi, insbesondere einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Gummiwerkstoff, gebildet ist.
Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der starre Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) einen scheibenförmigen Abschnitt (30), der zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Längsachse (18) orientiert ist, und einen hülsenförmigen Abschnitt (31), der sich zumindest näherungsweise entlang der Längsachse (18) erstreckt, aufweist.
Lagerbuchse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungselement (14) des ersten Buchsenteils (11) abschnittsweise mit dem scheibenförmigen Abschnitt (30) des starren Buchsenkörpers (13) des ersten Buchsenteils (11) und abschnittsweise mit dem hülsenförmigen Abschnitt (31) des starren Buchsenkörpers (13) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist.
Lagerbuchse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungselement (14) des ersten Buchsenteils (11) mit dem scheibenförmigen Abschnitt (30) des starren Buchsenkörpers (13) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist und dass das erste Buchsenteil (11) zumindest ein zweites Dämpfungselement (40) aufweist, das mit dem hülsenförmigen Abschnitt (31) des starren Buchsenkörpers (13) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist.
Lagerbuchse nach Anspruch 5 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem scheibenförmigen Abschnitt (30) des starren Buchsenkörper (13) des ersten Buchsenteils (11) zumindest ein weiteres Dämpfungselement (50) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist und/oder dass mit dem hülsenförmigen Abschnitt (31) des starren Buchsenkörpers (13) des ersten Buchsenteils (11) zumindest ein weiteres Dämpfungselement (51) des ersten Buchsenteils (11) verbunden ist.
Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Dämpfungselement (14, 16, 40, 50, 51) Vertiefungen ausgestaltet sind.
Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der starre Buchsenkörper (15) des zweiten Buchsenteils (12) als scheibenförmiger starrer Buchsenkörper (15) mit einer mittigen Durchgangsöffnung (21) ausgestaltet ist.
Halter (3) zur Befestigung einer Komponente (2), insbesondere eines Brennstoffverteilers, an einer Anbaustruktur (6), insbesondere einer Brennkraftmaschine (4), mit einem Haltekörper (9) und zumindest einer Lagerbuchse (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Haltekörper (9) zum Verbinden des Haltekörpers (9) mit der Lagerbuchse (5) zumindest abschnittsweise zwischen zumindest einem Dämpfungselement (14) des ersten Buchsenteils (11) und zumindest einem Dämpfungselement (16) des zweiten Buchsenteils (12) eingespannt ist.
Brennstoffeinspritzanlage (1) mit einem Brennstoffverteiler (2) und zumindest einem Halter (3) nach Anspruch 11, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers (2) an einer Brennkraftmaschine (4) dient.