DE19937488A1

DE19937488A1 - Elastic holder element for fitting component movably to base body, in which elastic part consist of coil spring

Info

Publication number: DE19937488A1
Application number: DE1999137488
Authority: DE
Inventors: Werner Krebs; Helmut Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-08-07
Filing date: 1999-08-07
Publication date: 2001-02-08

Abstract

The holder element has a fixing device on each side and an elastic part between them. the elastic part is in the form of a coil spring (1), the two end regions of which are made in one with a threaded extension (2.1, 3.1) with standard rise. These regions serve as the fixing devices. The idea can be applied to only one end region, the other having some other form of fixing element.

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.The invention relates to an elastic mounting element for arranging a Component on a basic body executing movements relative to this, for example to arrange an exhaust system on a vehicle or Engine mounting.

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.Components on a vehicle, the vibrations and dynamic movements exposed to must dampen the movement with springy and damping Elements can be stored or hung on the respective base body. Engines are generally by rubber bearings, hydraulic bearings or electrically controlled bearings damped with regard to their resilient properties and their degrees of freedom are designed differently. It is desirable to have the engine and gearbox in to store a motor vehicle as softly as possible, with relatively large amplitudes and the However, there is a risk of the engine vibrations building up due to overlaps quasi-static forces caused by the moments and in certain driving situations are to be taken into account by braking and skidding processes. Exhaust systems are with elastic rubber-metal elements attached to the vehicle underbody, but also with arranged between hooks on the exhaust system and the vehicle underbody Rubber loops or with rubber sleeves between one on the exhaust system attached exhaust clip and a corresponding bracket on Vehicle underbody is arranged. These are multi-part elastic mounts complex. The multiple parts of the constantly moving metal-rubber element can also lead to premature wear.

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.It is an object of the invention to provide an elastic mounting element according to the preamble of claim 1, which does not have these disadvantages and which Movement characteristics of the part to be damped can be adjusted.

Diese Aufgabe wird bei einem Halterungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. This object is achieved with a mounting element according to the preamble of the claim 1 solved by its characteristic features.

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.The invention is that an elastic support element for a component for arrangement on a relative movement to this basic body, with a component-side and a base body-side fastening device and an elastic and damping part arranged between them, in one piece is formed, wherein the elastic part is a coil spring. This is in yours component and base body end area with a thread approach Standard slope designed as a fastening device. Alternatively, one can the two end regions are shaped into a different type of fastening device, in particular to a formed in a plane transverse to the axis of the coil spring double eyelet rivet attachment. The mounting element is preferably made of Spring steel wire manufactured and can in terms of wire thickness, the Winding diameter and the number of turns can be varied so that it to the Movement characteristics of the part to be damped can be adjusted. It is compact and can be manufactured inexpensively on an automatic winder. It is also recyclable.

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.The threads can be designed as internal or external threads of any kind in particular with one arranged on the component or the base body Thread passage, with a weld nut or a corresponding threaded bolt are engaged.

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.The threads are preferred due to a slight deviation from the Thread pitch of the counter element (weld nut, threaded bolt) self-locking executed. These self-locking threads can be connected with a free end Rotary approach as a release aid, in particular with an eyelet, may be provided.

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.The centrally arranged coil spring can be cylindrical, conical or concave or convex barrel-shaped, with a round or polygonal cross-section, whereby the movement characteristic of the part to be damped by appropriate Adaptation can be optimized.

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.Finally, there is also the possibility of using the coil spring rubber-elastic body as a further damping element to increase comfort combine, this body being located within the coil spring.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained below using exemplary embodiments. In the associated drawings show:

Fig. 1 ein elastisches Halterungselement in einer Hauptansicht, Fig. 1, an elastic support member in a main view,

Fig. 2 dieses in einer ersten Ausführungsform in schematischer Darstellung, Fig. 2 of this, in a first embodiment in a schematic representation

Fig. 3 dieses in einer zweiten Ausführungsform in schematischer Darstellung, Fig. 3 of this, in a second embodiment in a schematic representation

Fig. 4 ein Halterungselement mit einem doppelösenförmigen Befestigungselement in einer Hauptansicht, Fig. 4 shows a support member with a doppelösenförmigen fastener in a main view,

Fig. 5 dieses in der Draufsicht, Fig. 5 of this in plan view,

Fig. 6 ein Halterungselement mit einem andersartigen Befestigungselement, Fig. 6 is a support member with a different type of fastener,

Fig. 7 dieses in schematischer Darstellung und Fig. 7 shows this in a schematic representation

Fig. 8 die Halterung einer Abgasanlage mit einem Halterungselement nach Fig. 2. Fig. 8, the holder of an exhaust system with a supporting element according to 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. In Fig. 1, an elastic support member is shown from a conical coil spring 1 round cross-section of spring steel wire round cross-section with several turns and two adjoining cylindrical thread approaches 2 and 3 made of the same spring steel wire. The thread attachments 2 and 3 are designed as (single-layer) metric threads and serve as fastening devices for the mounting element on the base body and component side. Embodiments of this mounting element are shown in FIGS. 2 and 3, each in a schematic representation. In Fig. 2, both thread approaches 2.1 and 3.1 are designed as a nut (internal thread) and each screwed onto a threaded pin 4 and 5 . In Fig. 3, the threaded attachment 2.2 is designed as a screw (external thread) and screwed into a weld nut 6 , whereas the threaded attachment 3.2 is a nut (internal thread). A rubber damping element 7 with a Shore hardness appropriate to the application is introduced within the helical spring 1 in order to improve the damping properties of the mounting element.

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. FIGS. 4 and 5 show an embodiment in which an end portion of a conical coil spring to a threaded extension 8.1 (male screw) 8 is formed round cross section made of spring steel wire of round cross section and the other fixing means of two in a plane transverse to the axis A of the coil spring 8 in the An angle of 180 degrees offset from each other is formed eyelets 9 . With these eyelets 9 , the mounting element can be fixed to a component or the base body with rivets or screws.

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.In the supporting member according to in connection with FIG Fig. 6. 7, the component-side Schraubenfederwindung to the axis A inflected of the coil spring, bent in the axial direction to an intermediate piece 11 (Figure 7.), In a plane transverse to the axis A is a clamp-like at the Fastening device 12 is arranged for anchoring to a corresponding device on the component 13 .

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. FIG. 8 shows a mounting element according to FIG. 2, which is used for fastening an exhaust system (component) to a vehicle, which is represented by an exhaust pipe 14 shown in section. The mounting element is inserted between the exhaust clamp 15 and a mounting bracket 17 arranged on the vehicle underbody 16 (base body) and is screwed onto a steel threaded pin 18 and 19, respectively. The entire mounting element is made of spring steel wire with a thickness of 1 mm and has a threaded base 20 on the vehicle underbody with an internal thread of 8 mm diameter and 5 turns for an external thread of 8 mm diameter on the threaded pin 18 and on the exhaust clamp side a threaded base 21 with an internal thread of 10 mm diameter for an external thread on the threaded pin 19 of 10 mm in diameter. A conical helical spring 22 with three turns is formed between the two thread approaches. The mounting of the mounting element and the exhaust system takes place in such a way that first the mounting element is screwed onto the vehicle underbody threaded pin 18 , then the threaded pin 19 is screwed into the threaded attachment 21 and this is then screwed to the exhaust clamp.

REFERENCE SIGN LIST

11

Schraubenfeder
Coil spring

22nd

Gewindeansatz
Thread approach

2.12.1

Gewindeansatz
Thread approach

2.22.2

Gewindeansatz
Thread approach

33rd

Gewindeansatz
Thread approach

3.13.1

Gewindeansatz
Thread approach

3.23.2

Gewindeansatz
Thread approach

44th

Gewindezapfen
Threaded pin

55

Gewindezapfen
Threaded pin

66

Schweißmutter
Welding nut

77

Dämpfungselement
Damping element

88th

Schraubenfeder
Coil spring

8.18.1

Gewindeansatz
Thread approach

99

Öse
eyelet

1010th

Schraubenfeder
Coil spring

1111

Zwischenstück
Spacer

1212th

Befestigungseinrichtung
Fastening device

1313

Komponente
component

1414

Auspuffrohr
Exhaust pipe

1515

Auspuffschelle
Exhaust clamp

1616

Fahrzeugunterboden
Vehicle underbody

1717th

Befestigungswinkel
mounting brackets

1818th

Gewindezapfen
Threaded pin

1919th

Gewindezapfen
Threaded pin

2020th

Gewindeansatz
Thread approach

2121

Gewindeansatz
Thread approach

2222

Schraubenfeder
A Achse
Coil spring
A axis

Claims

1. Elastic mounting element for arranging a component on a relative to this executing base body with a component-side and a base body-side fastening device and an elastic part arranged between them, characterized in that the elastic part is a coil spring ( 1 ), the two end portions of which are integral a threaded shoulder ( 2 ; 3 ) with a standard pitch is designed as a fastening device, or one end region of which is designed as a threaded shoulder ( 8.1 ) and the other is a different fastening element ( 9 ; 12 ).

2. Bracket element according to claim 1, characterized in that the threaded approaches as a nut ( 2.1 ; 3.1 ; 3.2 ) or as a screw ( 2.2 ; 8.1 ) are formed.

3. Support element according to claim 1 or 2, characterized in that the threads of the threaded approaches ( 2.1 ; 3.1 ; 3.2 ; 2.2 ; 8.1 ) are designed to be self-locking.

4. Mounting element according to claim 1, characterized in that the fastening element is a double eyelet-shaped element ( 9 ) for a rivet or screw connection made from the semi-finished coil spring in a plane transverse to the axis of the coil spring ( 8 ).

5. Mounting element according to claim 1, characterized in that the helical spring ( 1 ; 8 ) between the fastening devices ( 2 , 3 ; 8.1 ; 9 ; 12 ) is cylindrical, conical or barrel-shaped, with a round or polygonal cross section.

6. Mounting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that a rubber-elastic damping body ( 7 ) is arranged within the coil spring ( 1 ; 8 ).