DE19811787A1

DE19811787A1 - Motor vehicle with vibration reducing device

Info

Publication number: DE19811787A1
Application number: DE1998111787
Authority: DE
Inventors: Joachim Werker
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: WERKER, JOACHIM, 38110 BRAUNSCHWEIG, DE
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-23

Abstract

The vibration reducing device (3) mounted between the longitudinal support devices (1) and transverse structural devices (2) comprises one or more piezo actors (3a). The transverse structural device can be a front end module or a cross stay. The longitudinal support device can comprise at least one deformation element. The vibration reduction formed as an intermediate body (3b) between a screw-on flange (4) and the structural device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Längsträgereinrichtung und mindestens einer an der bzw. den Längsträgereinrichtung(en) mittelbar oder unmittelbar angebrachten Querstruktureinrichtung, wobei zwischen der bzw. den Längsträgereinrich tungen(en) und der bzw. den Querstruktureinrichtung(en) mindestens eine Vibrationsminde rungseinrichtung angeordnet ist, sowie eine Vibrationsminderungseinrichtung zur Minde rung oder Vermeidung der Übertragung von Vibrationsschwingungen, die zwischen einer oder mehreren Längsträgereinrichtung(en) und einer oder mehreren Querstruktureinrich tung(en) eines Kraftfahrzeuges anbringbar ist.The invention relates to a motor vehicle with at least one side member device and at least one directly or indirectly on the side member device (s) attached transverse structure, wherein between the or the longitudinal beam tion (s) and the transverse structure device (s) at least one vibration control tion device is arranged, and a vibration reducing device to the Minde tion or avoidance of the transmission of vibratory vibrations between a or more longitudinal beam device (s) and one or more transverse structure devices device (s) of a motor vehicle is attachable.

Aus der DE 44 01 811 A1 ist ein Kraftfahrzeug sowie eine Vibrationsminderungseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Die Druckschrift zeigt ein Kraftfahrzeug mit wenig stens zwei Längsträgern, auf denen ein Schwingungen erzeugendes Antriebsaggregat ge lagert ist, und mit einem Querträger. Zur Reduzierung von Karosserievibrationsschwingun gen und Dröhngeräuschen ist der Querträger über elastische Lagerelemente an den Längsträgern befestigt. Die Lagerelemente sind aus einem gummielastischen Werkstoff gehalten und sind in ihrer Hauptdämpfungsrichtung an den dominierenden Anregungen des Antriebsaggregates orientiert.DE 44 01 811 A1 describes a motor vehicle and a vibration reduction device of the type mentioned above. The document shows a motor vehicle with little At least two side members on which a drive unit generating vibrations is stored, and with a cross member. To reduce body vibration vibration gene and booming noise is the cross member via elastic bearing elements on the Attached to side members. The bearing elements are made of a rubber-elastic material held and are in their main damping direction on the dominant suggestions of the Drive unit oriented.

Es besteht die Aufgabe, bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art die Übertra gung von Vibrationsschwingungen und Dröhngeräuschen zwischen der bzw. den Längsträ gereinrichtung(en) und der bzw. den Querstruktureinrichtung(en) gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern und eine Vibrationsminderungseinrichtung der eingangs ge nannten Art mit verbesserter Wirkung zu schaffen.It is the task of the transmission in a motor vehicle of the type mentioned vibration vibrations and roaring noises between the longitudinal strings gereinrichtung (s) and the transverse structure device (s) compared to the state of the Technology to improve further and a vibration reduction device of the beginning ge to create named type with improved impact.

Die Erfindung wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vibrationsminderungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The invention is by a motor vehicle with the features of claim 1 and solved by a vibration reduction device with the features of claim 11. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

Durch die Verwendung von Piezoaktoren bei der Vibrationsminderungseinrichtung des Kraftfahrzeuges werden Vibrationsschwingungen und Dröhngeräusche, die von der bzw. den Querstruktureinrichtung(en) auf die Längsträgereinrichtung(en) und umgekehrt übertra gen werden, deutlich wirksamer gedämpft als bei Verwendung eines elastischen Lagerele ments aus einem gummielastischen Werkstoff. Es wird dadurch eine deutliche Erhöhung des Fahrkomforts für die Fahrzeuginsassen, insbesondere für den Fahrzeugführer, erreicht, da die Übertragung von Schwingungen über die Sitze und das Lenkrad verringert wird. Ne ben der verbesserten Vibrationsdämpfung durch entsprechend angesteuerte Piezoaktoren ergibt sich bei der Erfindung der weitere Vorteil, daß die Spaltmaße zwischen der bzw. den Längsträgereinrichtung(en) und der bzw. den Querträgereinrichtung(en), die notwendig sind, um die gegenseitige Beweglichkeit sicherzustellen, reduziert werden können, da aktiv ansprechend geregelte Piezoaktoren Vibrationsschwingungen und Dröhngeräusche wir kungsvoll abdämpfen und so geringere Freiräume zwischen den genannten Einrichtungen möglich sind als bei Verwendung einer Vibrationsminderungseinrichtung aus einem gum mielastischen Werkstoff. Die Verwendung von Piezoaktoren als Vibrationsminderungsein richtungen im Kraftfahrzeugbau ist bisher lediglich im Hinblick auf die Lagerung von An triebsaggregaten vorgeschlagen worden, vergleiche dazu die Druckschriften DE 38 21 368 C2 sowie DE 40 21 038 C2.Through the use of piezo actuators in the vibration reducing device Motor vehicle vibrations and roaring noises from the or transfer the transverse structure device (s) to the side member device (s) and vice versa are damped significantly more effectively than when using an elastic Lagerele made of a rubber-elastic material. This will result in a significant increase the driving comfort for the vehicle occupants, in particular for the vehicle driver, is achieved, because the transmission of vibrations through the seats and the steering wheel is reduced. No ben the improved vibration damping by appropriately controlled piezo actuators In the invention, there is the further advantage that the gap dimensions between the or Side member (s) and the cross member (s) necessary are active to ensure mutual mobility, can be reduced appropriately controlled piezo actuators, vibrations and roaring noises dampen gently and so less space between the facilities mentioned are possible than when using a vibration reduction device made of a gum mielastic material. The use of piezo actuators to reduce vibration directions in motor vehicle construction is so far only with regard to the storage of Propulsion units have been proposed, see the documents DE 38 21 368 C2 and DE 40 21 038 C2.

Die Querstruktureinrichtung kann vorteilhaft ein Frontendmodul oder ein Heckmodul eines Kraftfahrzeuges sein. Insbesondere in dem Fall, daß die Querstruktureinrichtung ein Fron tendmodul eines Kraftfahrzeuges ist, ergeben sich durch die Verwendung einer Vibrati onsminderungseinrichtung mit Piezoaktoren mannigfache Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Frontendmodule von Kraftfahrzeugen sind beispielsweise aus der DE 44 01 811 A1 sowie aus dem Artikel "FRONTEND: Das bessere Ende" in der Zeitschrift "mot", 22/1997, Seite 67 bekannt. Sie umfassen üblicherweise einen Stoßfängerquerträger, den vorderen Stoßfänger, Motorkühler, Lüfter, Scheinwerfer, Leuchtweiteneinstellung und ge gebenenfalls noch weitere Baueinheiten, die im allgemeinen an einer gemeinsamen Blech- oder Kunststoffplatine als Montageträger anbracht sind. Durch den Einsatz von aktiv gere gelten Piezoaktoren als Vibrationsminderungseinrichtung zwischen den Längsträgereinrich tungen und dem Frontendmodul sind nicht nur geringere Spaltmaße zwischen dem Fron tendmodul und der Fahrzeugkarosserie möglich, sondern es treten auch geringere Schwin gungen an den Scheinwerfern auf, so daß das Scheinwerferlicht weniger in seiner Richtung schwankt und dem Fahrer eine bessere Ausleuchtung der Verkehrssituation ermöglicht wird. Darüber hinaus werden die Scheinwerfer, die Scheinwerferaufhängung, die Schein werferkontaktierung, der Kühler und die Kühleranschlüsse sowie der Lüfter, die Lüftermon tierung und die elektrischen Lüfteranschlüsse durch die verringerte Schwingung weniger mechanisch belastet, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer der aufgeführten Bauteile führt.The transverse structure device can advantageously be a front end module or a rear module Be motor vehicle. Especially in the case that the transverse structure device is a fron tend modulus of a motor vehicle, result from the use of a Vibrati Reduction device with piezo actuators has multiple advantages over the stand of the technique. Front end modules of motor vehicles are for example from DE 44 01 811 A1 as well as from the article "FRONTEND: The Better End" in the magazine "mot", 22/1997, page 67. They usually include a bumper cross member front bumper, engine radiator, fan, headlights, headlamp leveling and ge if necessary, other units, which are generally on a common sheet metal or Plastic board are attached as a mounting bracket. Through the use of actively gere Piezo actuators are used as a vibration reduction device between the longitudinal beam devices lines and the front end module are not only smaller gaps between the front tendmodul and the vehicle body possible, but also lower Schwin occur on the headlights, so that the headlight is less in its direction fluctuates and enables the driver to better illuminate the traffic situation becomes. In addition, the headlights, the headlight suspension, the headlight thrower contact, the cooler and the cooler connections as well as the fan, the fan mon tion and the electrical fan connections due to the reduced vibration less mechanically loaded, which increases the life of the listed components leads.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen illustriert ist. Die Zeichnung zeigt:The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment which is described in the accompanying drawings. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht eines Montageträgers eines Frontendmoduls eines Kraftfahrzeuges; Figure 1 is a schematic front view of a mounting bracket of a front end module of a motor vehicle.

Fig. 2 eine schematische Darstellung (als Explosionszeichnung) der Anbringung des Frontendmoduls der Fig. 1 an den Längsträgereinrichtungen eines Kraftfahrzeuges. Fig. 2 is a schematic representation (as an exploded view) of the attachment of the front end module of Fig. 1 to the side member devices of a motor vehicle.

Die in der Fig. 1 in Frontansicht gezeigte Montageträger-Blechplatine 2b eines Frontend moduls 2a eines Kraftfahrzeuges, die beispielsweise aus Stahl- oder Aluminiumblech oder auch aus Kunststoff gefertigt sein kann, weist unter anderem zwei Aufnahmeöffnungen 7 für die Frontscheinwerfer sowie eine Aufnahmeöffnung 8 für den Kühlerlüfter und eine Öff nung 8a für den Kühler 8a des Kraftfahrzeuges auf. Ferner besitzt das eine Querstruk tureinrichtung 2 ausbildende Frontendmodul 2a auf seiner linken und auf seiner rechten Seite in Anschraubbereichen 9 jeweils drei Schraubenlöcher 5.The mounting support sheet metal plate 2 b of a front end module 2 a of a motor vehicle, which can be made for example from steel or aluminum sheet or also from plastic, shown in FIG. 1 in front view has, inter alia, two receiving openings 7 for the headlights and a receiving opening 8 for the radiator fan and an opening 8 a for the radiator 8 a of the motor vehicle. Further, having a cross structural tureinrichtung 2 forming a front-end module 2 to its left and right on its side in Anschraubbereichen 9 respectively three screw holes. 5

In der Fig. 2 ist in einer Explosionsdarstellung gezeigt, wie das Frontendmodul 2a der Fig. 1 an den Längsträgern 1a eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges angebracht ist. Den vorderen Endbereich der Längsträger 1a bildet jeweils ein leicht auswechselbares (insbesondere angeschraubtes) Deformationselement 10. Die Längsträgereinrichtungen 1 ausbildenden Längsträger 1a besitzen an ihren frontseitigen Enden jeweils einen mit Schraublöchern 4a versehenen Anschraubflansch 4. Zwischen den Anschraubflanschen 4 der Längsträger 1a und den zugeordneten Anschraubbereichen 9 des Frontendmoduls 2a ist jeweils ein Zwischenkörper 3b angeordnet, der frontendseitig über Schraubinnengewinde 6a und frontendabgewandt über Schraubinnengewinde 11a verfügt. Mittels Schrauben 6 die durch die Schraubenlöcher 5 im Frontendmodul 2a hindurchgreifen und in die Schrau binnengewinde 6a im Zwischenkörper 3b eingeschraubt sind, ist das Frontendmodul 2a mit dem Zwischenkörper 3b verschraubt. Mittels entgegengesetzt gerichteter Schrauben 11, die durch die Schraublöcher 4a im Anschraubflansch 4 hindurchgreifen und in die Schraubin nengewinde 11a im Zwischenkörper 3b eingeschraubt sind, ist andererseits jeweils ein Längsträger 1a mit einem Zwischenkörper 3b verschraubt. Der Zwischenkörper 3b ist aus drei übereinanderliegenden Schichten aufgebaut, wobei sich die Schraubinnengewinde jeweils in den Außenschichten befinden und Piezoaktoren 3a in der dazwischenliegenden, inneren Schicht eingebaut sind. FIG. 2 shows an exploded view of how the front end module 2 a of FIG. 1 is attached to the side members 1 a of a motor vehicle (not shown). The front end region of the longitudinal beams 1 a each forms an easily replaceable (in particular screwed) deformation element 10 . The longitudinal support means 1 forming longitudinal beam 1 a have at their front ends a respective screw holes 4 with a screw-fitted. 4 Between the screwed-4 of the longitudinal beams 1 a and the associated Anschraubbereichen 9 of the front end module 2 a is in each case arranged an intermediate body 3 b, the front end side via Schraubinnengewinde 6 and a front end facing away over Schraubinnengewinde 11 a has. By means of screws 6 which reach through the screw holes 5 in the front end module 2 a and are screwed into the screw internal thread 6 a in the intermediate body 3 b, the front end module 2 a is screwed to the intermediate body 3 b. By means of oppositely directed screws 11 , which reach through the screw holes 4 a in the screw-on flange 4 and are screwed into the screw thread 11 a in the intermediate body 3 b, on the other hand, a longitudinal member 1 a is screwed to an intermediate body 3 b. The intermediate body 3 b is constructed from three layers lying one above the other, the internal screw threads being located in the outer layers and piezo actuators 3 a being installed in the inner layer lying between them.

Die Zwischenkörper 3b enthalten jeweils mehrere Piezoaktoren 3a. Die Piezoaktoren 3a in den Zwischenkörpern 3b werden entsprechend geregelt aktiviert und wirken sodann als Vibrationsminderungseinrichtung 3 zur Dämpfung der Übertragung von Vibrationsschwin gungen zwischen dem Frontendmodul 2a und den Längsträgern 1a. Die Art und Weise der Ansteuerung ist beispielsweise aus der DE 38 21 368 C2 und der DE 40 21 038 C2 sowie den dort zitierten Druckschriften bekannt, sie wird daher nicht gesondert beschrieben.The intermediate body 3 b each contain a plurality of piezo actuators 3 a. The piezo actuators 3 a in the intermediate bodies 3 b are activated in a controlled manner and then act as a vibration reduction device 3 for damping the transmission of vibrations between the front end module 2 a and the side members 1 a. The type of control is known for example from DE 38 21 368 C2 and DE 40 21 038 C2 and the publications cited therein, and is therefore not described separately.

Die Erfindung kann nicht nur vorteilhaft zur Dämpfung der Übertragung von Vibrations schwingungen und Dröhngeräuschen zwischen einem Frontendmodul 2a und den Längs trägern 1a eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden, sondern durch die Erfindung können beispielsweise auch Vibrationsschwingungen und Dröhngeräusche zwischen den Längsträ gern 1a und einem Heckmodul oder einem Front- oder Heckquerträger eines Kraftfahrzeu ges wirkungsvoller gedämpft werden als nach dem Stand der Technik möglich. The invention can not only be used advantageously to dampen the transmission of vibrations vibrations and roaring noises between a front-end module 2 a and the longitudinal beams 1 a of a motor vehicle, but also vibrations and roaring noises between the longitudinal beams 1 a and a rear module can be used by the invention or a front or rear cross member of a motor vehicle can be damped more effectively than is possible according to the prior art.

Reference list

11

Längsträgereinrichtung
Side member device

11

a Längsträger
a side member

22nd

Querstruktureinrichtung
Cross structure device

22nd

a Frontendmodul
a front end module

22nd

b Montageträger (Blechplatine)
b mounting bracket (sheet metal)

33rd

Vibrationsminderungseinrichtung
Vibration reduction device

33rd

a Piezoaktor
a Piezo actuator

33rd

b Zwischenkörper
b intermediate body

44th

Anschraubflansch
Screw-on flange

44th

a Schraubloch
a screw hole

55

Schraubloch
Screw hole

66

Schraube
screw

66

a Schraubinnengewinde
a internal screw thread

77

Leuchtenaufnahme
Luminaire holder

88th

Lüfteraufnahmeöffnung
Fan intake opening

88th

a Kühleröffnung
a Radiator opening

99

Anschraubbereich
Screwing area

1010th

Deformationselement
Deformation element

1111

Schraube
screw

1111

a Schraubinnengewinde
a internal screw thread

Claims

1. Motor vehicle with at least one side member device ( 1 ) and at least one directly or indirectly attached to the side member device (s) ( 1 ) ( 1 ) th transverse structure device ( 2 ), between the side member (s) ( 1 ) and or of the transverse structure device (s) (2) at least one vibrati onsminderungseinrichtung is positioned (3), characterized in that the vibration-reducing device (3), (a 3) comprises one or more piezo actuators.

2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the transverse structure device ( 2 ) comprises or is a front end module ( 2 a).

3. Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse structure device ( 2 ) comprises a front or rear cross member or is a front or rear cross member.

4. Motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transverse structure device ( 2 ) comprises or is a rear module.

5. Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal support means (a 1) comprises (1) two side members.

6. Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal beam device ( 1 ) comprises at least one deformation element ( 3 ).

7. Motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cross structure of device (s) (2) directly or indirectly to the longitudinal carrier device (s) is screwed (1) and are.

8. Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the longitudinal beam device (s) ( 1 ) has at least one screw flange ( 4 ) for indirect or direct screw connection with the or the Querstruk tureinrichtung (s) ( 2 ).

9. Motor vehicle according to claim 8, characterized in that the vibration reduction device ( 3 ) is designed as an intermediate body ( 3 b) between the screw-on flange ( 4 ) and the transverse structure device (s) ( 2 ).

10. Motor vehicle according to claim 9, characterized in that the intermediate body ( 3 b) on one side via screw connections (internal screw thread 11 a) for the side member device (s) ( 1 ) and on the other side via screw connections (internal screw thread 6 a) for the transverse structure device (s) ( 2 ).

11. Vibration reduction device ( 3 ) for reducing or avoiding the transmission of vibration vibrations, the device between one or more Längträgereinrich device (s) ( 1 ) and one or more transverse structure devices (s) ( 2 ) of a motor vehicle, characterized in that the vibration reduction means (3) (a 3) comprises one or more piezo actuators.

12. Vibration reduction device ( 3 ) according to claim 11, characterized in that the vibration reduction device ( 3 ) is designed as an intermediate body ( 3 b) which can be attached between a screw flange ( 4 ) of a longitudinal beam device ( 1 ) and a transverse structure device ( 2 ).

13. Vibration reduction device according to claim 12, characterized in that the intermediate body ( 3 b) on one side via screw connections (screw internal thread 11 a) for the side member device (s) ( 1 ) and on the other side via screw connections (screw internal thread 6 a) for the transverse structure device (s) ( 2 ).