DE10142210C1

DE10142210C1 - Vibration absorber and its use

Info

Publication number: DE10142210C1
Application number: DE2001142210
Authority: DE
Inventors: Markus Leibach; Friedrich Back; Roland Lodholz
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: FR2829211A1

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.A vibration damper, in particular for steering wheels, is described, comprising an inertial mass (1) which is encased with an elastomer layer (2) and is designed on one side of the elastomer layer (2) as a spring element (3) which is in a similarly shaped recess in a vibrating element Machine element is retracted under elastic bias. DOLLAR A The vibration damper according to the invention does not require a vulcanized-in metal holding element, so that its manufacture is simplified. DOLLAR A In addition, the coating with an elastomer layer acts as simple and efficient corrosion protection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungstilger und dessen Verwendung zur Dämpfung von Schwingungen von Lenkrädern.The present invention relates to a vibration damper and its Use to dampen vibrations of steering wheels.

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.A vibration damper comprising an inertial mass that is non-positively connected at least one spring element is connected in DE-C-43 28 667 described. The inertial mass consists of a dimensionally stable Material, the spring element with a vulcanized metallic Holding element is provided in a recess of the inertial mass can be pressed in and thereby fixed to it. The assembly of the Vibration damper is very simple and the connection has a good one Durability on.

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. A vibration damper has become known from DE 197 26 293 A1 has a absorber mass coated with an elastomer layer, which in turn has a Has waist that merges into a spring element. The spring element is in one Hollow shaft installed under elastic pretension. Between spring element and wall of the hollow shaft a sleeve is inserted for easier assembly. The vibration damper is specially designed for its use in aligned a hollow shaft.

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.A similar design of a vibration damper as above is the DE 198 21 165 A1 can be seen, but the casing of the Absorber mass with an elastomer layer. The absorber mass is from one held elastic coupling element, which has different active levels. This vibration damper is also special for its use in a hollow shaft Voted.

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. The invention was based on the object, a vibration damper previously known type to develop so that the spring body a has a simpler structure and therefore the entire vibration damper is cheaper to produce.

Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kommt ohne das einvulkanisierte metallische Halteelement aus, so dass der aufwendige Schritt der Vulkanisation von Elastomer mit metallischem Halteelement entfallen kann.The vibration damper according to the invention comes without the vulcanized metallic holding element, so that the elaborate step of vulcanization of elastomer with a metallic holding element can be omitted.

Ferner wird erfindungsgemäß die Trägheitsmasse mit einer Elastomerschicht ummantelt, so dass ein einfacher und effizienter Korrosionsschutz erreicht werden kann.Furthermore, according to the invention, the inertial mass is provided with an elastomer layer encased so that simple and efficient corrosion protection is achieved can be.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet darüber hinaus eine kompakte Bauweise, so dass Bauraum eingespart werden kann.The solution according to the invention also offers a compact design, so that space can be saved.

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.The invention relates to a vibration damper comprising an inertial mass, which is covered with an elastomer layer, which is in the inertial mass holding spring element passes, which with a swinging Machine element is connected under elastic prestress.

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.In the context of the present invention, it is to solve the problem provided that there are several spring elements, the rotationally symmetrical in the form of lockable pins with cylindrical Incisions are formed, which in similarly shaped recesses are retractable on the machine element, the height of the cylindrical Incisions is smaller than the thickness of the vibrating machine element, in the spring elements are retracted, whereby an axial bias of the Spring element arises during assembly. The spring element is made exclusively made of elastomeric material. This is on the one hand as Sheathing the inertial mass formed and on the other hand forms on a Side of this inertial mass from several spring elements. The spring elements can have any shape as long as they are able to with the vibrating machine element, preferably under a steering wheel floor elastic pre-tension can be drawn.

Die Federelemente sind vorzugsweise in der Form von verrastbaren Zapfen ausgebildet. The spring elements are preferably in the form of lockable pins educated.

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.The coordination of inertial mass with the vibrating Machine element takes place in a manner known per se, so that the Inertial mass the vibrations of this machine element effective can dampen.

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.Fastening of the spring element by means of screws can be omitted because this directly under elastic pretension with the vibrating Machine element is drawn in and connected in a force-locking or form-fitting manner.

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.According to an advantageous embodiment, the inertial mass be designed to be rotationally symmetrical, for example in the form of a disk or a ring. However, any other shape can also be used come, for example a flat rectangle.

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.The lockable pins are provided with cylindrical incisions, the Height of the cylindrical incision is less than the thickness of the vibrating Machine element into which the spring element is drawn, whereby a axial preload occurs during assembly. This is advantageous in that than the recesses for pulling the spring element into the vibrating Machine element have a similar shape and holes in the Machine element are particularly simple and inexpensive to manufacture. Of course, the spring elements or the incisions in these also have other cross sections, for example a rectangular one Cross-section. The dimensioning of the cylindrical incision is so too choose the axial preload of the material over the entire Life of the combination Spring element / vibrating machine part is sufficient to a To ensure cohesion of this combination.

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.Depending on the particular circumstances of the application, it be advantageous that the spring elements on the outer circumference and / or Limiting recesses in the vibrating machine element Walls have a surface profile. The surfaces Profiling can, for example, be increased by at least roughness one of the mutually facing surfaces of the spring element and / or the Recess-defining walls can be formed.

Das Federelement kann mit Angriffsflächen für Werkzeuge versehen sein, um die stopfenförmigen Verdickungen in die kongruent gestalteten Ausnehmungen des schwingenden Maschinenelements ziehen zu können.The spring element can be provided with gripping surfaces for tools the plug-shaped thickenings in the congruently designed recesses to be able to pull the vibrating machine element.

Die Tilgermasse besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, ganz besonders bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hoher Dichte, wie beispielsweise Blei.The absorber mass preferably consists entirely of a metallic material particularly preferably from a metallic material of high density, such as for example lead.

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.In addition to the elements described above, the inventive one Vibration dampers have other elements known per se, for example X-Y stops, preferably made of metal, to limit the Vibrations of the machine element in the X-Y direction, i.e. H. in the transverse direction for connecting spring element / machine element. These are X-Y stops preferably covered with a material to avoid noise, preferably an elastomer such as rubber.

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.The vibration damper according to the invention can generally be used for repayment or Damping vibrations used on any machine elements become. Use in steering wheels of vehicles is preferred, especially of automobiles. This application is also an issue of the present invention.

Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Schwingungstilger anhand der Figuren erläutert. Diese zeigen in jeweils schematischer Darstellung:The vibration damper according to the invention is described below with reference to FIG Figures explained. Each shows a schematic representation:

Fig. 1 den Querschnitt durch eine Trägheitsmasse, die mit zwei Federelementen mit einem Maschinenelement verbunden ist Fig. 1 shows the cross section through an inertial mass, which is connected to two machine elements with two spring elements

Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 in anderer perspektivischer Darstellungsweise Fig. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in a different perspective representation

Implementation of the invention

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.In Fig. 1, an embodiment is shown of a vibration absorber according to the invention, the inertial mass is coated (1) with an elastomer layer (2). On one side of the inertial mass ( 1 ), the elastomer layer ( 2 ) is designed as a spring element ( 3 ) which is non-positively connected to the steering wheel base ( 4 ). The inertia mass ( 1 ) is connected to the steering wheel base ( 4 ) on the side pointing away from the steering column (not shown). The steering column transmits vibrations from the motor to the steering wheel so that it vibrates transversely to the direction of the steering column. These vibrations can be reduced or avoided entirely by the presence of the inertial mass ( 1 ).

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.The steering wheel base has an opening ( 5 ) into which an XY stop ( 6 ) connected to the inertial mass ( 1 ) protrudes. This XY stop ( 6 ) limits, in a manner known per se, excessive deflections of the steering wheel base in the XY direction, ie in the direction transverse to the steering column. The inertial mass ( 1 ) is shown in the form of a disk. Any other shape can also be selected.

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.In FIG. 2, the vibration absorber according to the invention is shown in a different perspective. In addition coated with an elastomer layer (2) the inertial mass (1), having two to the steering wheel base (4) spring elements positively connected (3), two XY-stops (6) are provided which engage into the steering wheel base (4).

Claims

1. Vibration damper comprising an inertial mass ( 1 ), which is coated with an elastomer layer ( 2 ) which merges into a spring element ( 3 ) holding the inertial mass ( 1 ), which is connected to a vibrating machine element under elastic pretension, characterized in that there are a number of spring elements ( 3 ) which are designed to be rotationally symmetrical in the form of latchable pins with cylindrical incisions which can be drawn into similarly shaped recesses on the machine element ( 4 ), the height of the cylindrical incisions being less than the thickness of the vibrating machine element ( 4 ), into which the spring elements ( 3 ) are drawn in, which creates an axial preload of the spring element during assembly.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the vibrating machine element is a steering wheel base ( 4 ).

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring elements ( 3 ) are designed in the form of lockable pins.

4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the inertial mass ( 1 ) is rotationally symmetrical, in particular in the form of a disc or a ring.

5. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring elements ( 3 ) on the outer circumferential side and / or the recesses in the vibrating machine element ( 4 ) bounding walls have a surface profile.

6. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring elements ( 3 ) is provided with engagement surfaces for tools in order to be able to pull the plug-shaped thickened portions into the congruently designed recesses of the vibrating machine element ( 4 ).

7. Vibration damper according to claim 1, characterized in that it X-Y stops covered with elastomer to limit the Has vibrations of the machine element in the X-Y direction.

8. Use of the vibration damper according to claim 1 for repayment or Damping vibrations in steering wheels.