DE10142210C1 - Schwingungstilger und dessen Verwendung - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Schwingungstilger, insbesondere für Lenkräder, umfassend eine Trägheitsmasse (1), die mit einer Elastomerschicht (2) ummantelt ist und auf einer Seite der Elastomerschicht (2) als Federelement (3) ausgestaltet ist, welches in eine ähnlich ausgestaltete Ausnehmung eines schwingenden Maschinenelements unter elastischer Vorspannung eingezogen ist. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kommt ohne ein einvulkanisiertes metallisches Halteelement aus, so dass dessen Herstellung vereinfacht wird. DOLLAR A Außerdem wirkt die Ummantelung mit einer Elastomerschicht als einfacher und effizienter Korrosionsschutz.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungstilger und dessen Verwendung zur Dämpfung von Schwingungen von Lenkrädern.

Ein Schwingungstilger umfassend eine Trägheitsmasse, die kraftschlüssig mit zumindest einem Federelement verbunden ist, wird in der DE-C-43 28 667 beschrieben. Die Trägheitsmasse besteht dabei aus einem formbeständigen Material, wobei das Federelement mit einem einvulkanisiertem metallischen Halteelement versehen ist, das in eine Ausnehmung der Trägheitsmasse einpressbar und dadurch an dieser festlegbar ist. Die Montage des Schwingungstilgers ist sehr einfach und die Verbindung weist eine gute Dauerhaltbarkeit auf.

Durch die DE 197 26 293 A1 ist ein Schwingungstilger bekannt geworden, der eine mit einer Elastomerschicht ummantelte Tilgermasse hat, die ihrerseits eine Taille aufweist, die in ein Federelement übergeht. Das Federelement ist in eine Hohlwelle unter elastischer Vorspannung eingebaut. Zwischen Federelement und Wandung der Hohlwelle ist zur leichteren Montage eine Hülse eingefügt. Der Schwingungstilger ist in seiner Ausgestaltung speziell auf seinen Einsatz in einer Hohlwelle ausgerichtet.

Eine ähnliche Ausbildung eines Schwingungstilger wie voranstehend, ist der DE 198 21 165 A1 zu entnehmen, dabei fehlt jedoch die Ummantelung der Tilgermasse mit einer Elastomerschicht. Die Tilgermasse wird von einem elastischen Koppelelement gehalten, welches unterschiedliche Wirkebenen hat. Auch dieser Schwingungstilger ist speziell auf seinen Einsatz in einer Hohlwelle abgestimmt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungstilger der vorbekannten Art weiterzuentwickeln, so dass der Federkörper einen einfacheren Aufbau aufweist und der gesamte Schwingungstilger daher kostengünstiger herstellbar ist.

Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kommt ohne das einvulkanisierte metallische Halteelement aus, so dass der aufwendige Schritt der Vulkanisation von Elastomer mit metallischem Halteelement entfallen kann.

Ferner wird erfindungsgemäß die Trägheitsmasse mit einer Elastomerschicht ummantelt, so dass ein einfacher und effizienter Korrosionsschutz erreicht werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet darüber hinaus eine kompakte Bauweise, so dass Bauraum eingespart werden kann.

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger umfassend eine Trägheitsmasse, die mit einer Elastomerschicht ummantelt ist, die in ein die Trägheitsmasse haltendes Federelement übergeht, welches mit einem schwingenden Maschinenelement unter elastischer Vorspannung verbunden ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass, mehrere Federelemente vorhanden sind, die rotationssymmetrisch in Form von verrastbaren Zapfen mit zylindrischen Einschnitten ausgestaltet sind, welche in ähnlich ausgestaltete Ausnehmungen am Maschinenelement einziehbar sind, wobei die Höhe der zylindrischen Einschnitte kleiner ist als die dicke des schwingenden Maschinenelements, in die die Federelemente eingezogen sind, wodurch eine axiale Vorspannung des Federelements bei der Montage entsteht. Das Federelement besteht ausscließlich aus elastomerem Werkstoff. Dieser ist einerseits als Ummantelung der Trägheitsmasse ausgebildet und bildet andererseits auf einer Seite dieser Trägheitsmasse mehrere Federelemente aus. Die Federelemente können beliebige Form aufweisen, solange sie dazu in der Lage sind, mit dem schwingenden Maschinenelement, vorzugsweise einem Lenkradboden unter elastischer Vorspannung eingezogen werden zu können.

Die Federelemente sind vorzugsweise in der Form von verrastbaren Zapfen ausgebildet.

Die Abstimmung von Trägheitsmasse mit dem schwingenden Maschinenelement erfolgt in an sich bekannter Weise, so dass die Trägheitsmasse die Schwingungen dieses Maschinenelements wirksam dämpfen kann.

Eine Befestigung des Federelements mittels Schrauben kann entfallen, da dieses direkt unter elastischer Vorspannung mit dem schwingenden Maschinenelement eingezogen und kraft- bzw. formschlüssig verbunden wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Trägheitsmasse rotationssymmetrisch ausgestaltet sein, beispielsweise in Form einer Scheibe oder eines Ringes. Es können aber auch beliebige andere Formen zum Einsatz kommen, beispielsweise ein flaches Rechteck.

Die verrastbaren Zapfen sind mit zylindrischen Einschnitten versehen, wobei die Höhe des zylindrischen Einschnittes kleiner ist als die Dicke des schwingenden Maschinenelements, in die das Federelement eingezogen ist, wodurch eine axiale Vorspannung bei der Montage entsteht. Dieses ist insofern von Vorteil, als die Ausnehmungen zum Einziehen des Federelements in das schwingende Maschinenelement eine ähnliche Gestalt aufweisen und Bohrungen in dem Maschinenelement besonders einfach und kostengünstig herzustellen sind. Selbstverständlich können die Federelemente bzw. die Einschnitte in diesen auch andere Querschnitte aufweisen, beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt. Die Dimensionierung des zylindrischen Einschnitts ist dabei so zu wählen, dass die axiale Vorspannung des Materials über die gesamte Lebensdauer der Kombination Federelement/schwingendes Maschinenteil ausreichend ist, um einen Zusammenhalt dieser Kombination zu gewährleisten.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls kann es von Vorteil sein, dass die Federelemente aussenumfangsseitig und/oder die Ausnehmungen im schwingenden Maschinenelement begrenzenden Wandungen eine Oberflächenprofilierung aufweisen. Die Oberflächen­ profilierung kann beispielsweise durch eine erhöhte Rauhigkeit auf zumindest einer der einander zugewandten Oberflächen von Federelement und/oder die Ausnehmungen begrenzenden Wandungen gebildet sein.

Das Federelement kann mit Angriffsflächen für Werkzeuge versehen sein, um die stopfenförmigen Verdickungen in die kongruent gestalteten Ausnehmungen des schwingenden Maschinenelements ziehen zu können.

Die Tilgermasse besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, ganz besonders bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hoher Dichte, wie beispielsweise Blei.

Neben den oben beschriebenen Elementen kann der erfindungsgemäße Schwingungstilger noch andere an sich bekannte Elemente aufweisen, beispielsweise X-Y-Anschläge, vorzugsweise aus Metall, zur Begrenzung der Schwingungen des Maschinenelements in X-Y-Richtung, d. h. in Richtung quer zur Verbindung Federelement/Maschinenelement. Diese X-Y-Anschläge sind vorzugsweise mit einem Material zur Vermeidung von Geräuschen überzogen, bevorzugt einem Elastomer, wie Gummi.

Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kann allgemein zur Tilgung oder Dämpfung von Schwingungen an beliebigen Maschinenelementen eingesetzt werden. Bevorzugt ist der Einsatz in Lenkrädern von Fahrzeugen, insbesondere von Automobilen. Diese Anwendung ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Schwingungstilger anhand der Figuren erläutert. Diese zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

Fig. 1 den Querschnitt durch eine Trägheitsmasse, die mit zwei Federelementen mit einem Maschinenelement verbunden ist

Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 in anderer perspektivischer Darstellungsweise

Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungstilgers gezeigt, dessen Trägheitsmasse (1) mit einer Elastomerschicht (2) ummantelt ist. Auf einer Seite der Trägheitsmasse (1) ist die Elastomerschicht (2) als Federelement (3) ausgestaltet, die mit dem Lenkradboden (4) kraftschlüssig verbunden ist. Die Trägheitmasse (1) ist an der von der nicht dargestellten Lenksäule wegweisenden Seite mit dem Lenkradboden (4) verbunden. Die Lenksäule überträgt Vibrationen des Motors auf das Lenkrad, so dass dieses quer zur Richtung der Lenksäule vibriert. Durch die Anwesenheit der Trägheitsmasse (1) können diese Vibrationen gemindert oder ganz vermieden werden.

Der Lenkradboden weist eine Öffnung (5) aus, in die ein mit der Trägheitsmasse (1) verbundener X-Y-Anschlag (6) einragt. Dieser X-Y- Anschlag (6) begrenzt in an sich bekannter Weise zu große Ausschläge des Lenkradbodens in X-Y-Richtung, d. h. in Richtung quer zur Lenksäule. In der Darstellung ist die Trägheitsmasse (1) in Form einer Scheibe dargestellt. Es können auch beliebige andere Formen gewählt werden.

In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Schwingungstilger in anderer Perspektive gezeigt. Neben mit Elastomerschicht (2) ummantelter Trägheitsmasse (1), die zwei mit dem Lenkradboden (4) kraftschlüssig verbundene Federelemente (3) aufweist, sind zwei X-Y-Anschläge (6) vorgesehen, die in den Lenkradboden (4) eingreifen.

Claims (8)

1. Schwingungstilger umfassend eine Trägheitsmasse (1), die mit einer Elastomerschicht (2) ummantelt ist, die in ein die Trägheitsmasse (1) haltendes Federelement (3) übergeht, welches mit einem schwingenden Maschinenelement unter elastischer Vorspannung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Federelemente (3) vorhanden sind, die rotationssymmetrisch in Form von verrastbaren Zapfen mit zylindrischen Einschnitten ausgestaltet sind, welche in ähnlich ausgestaltete Ausnehmungen am Maschinenelement (4) einziehbar sind, wobei die Höhe der zylindrischen Einschnitte kleiner ist als die Dicke des schwingenden Maschinenelements (4), in die die Federelemente (3) eingezogen sind, wodurch eine axiale Vorspannung des Federelements bei der Montage entsteht.

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schwingende Maschinenelement ein Lenkradboden (4) ist.

3. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (3) in der Form von verrastbaren Zapfen ausgebildet sind.

4. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägheitsmasse (1) rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, insbesondere in Form einer Scheibe oder eines Ringes.

5. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (3) aussenumfangsseitig und/oder die Ausnehmungen im schwingenden Maschinenelement (4) begrenzenden Wandungen eine Oberflächenprofilierung aufweisen.

6. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (3) mit Angriffsflächen für Werkzeuge versehen ist, um die stopfenförmigen Verdickungen in die kongruent gestalteten Ausnehmungen des schwingenden Maschinenelements (4) ziehen zu können.

7. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit Elastomer überzogene X-Y-Anschläge zur Begrenzung der Schwingungen des Maschinenelements in X-Y-Richtung aufweist.

8. Verwendung des Schwingungstilgers nach Anspruch 1 zur Tilgung oder Dämpfung von Schwingungen in Lenkrädern.