DE102005043568A1

DE102005043568A1 - Motor vehicle e.g. passenger car, body part, has detuning mass is fastened to vibration area that vibrates with same frequency as outer shell, such that body part releases sound waves with acoustic pressure in passenger compartment

Info

Publication number: DE102005043568A1
Application number: DE200510043568
Authority: DE
Inventors: Peter Borne
Original assignee: Wilhelm Karmann GmbH
Current assignee: Valmet Automotive Oy
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-15

Abstract

The body part has an outer shell (3) fastened to an inner shall (7) by a fastening area (5). A vibration area (9) of the outer shell is formed adjacent to a fastening area, where the vibration area vibrates relative to the fastening area when the body part vibrates. A detuning mass (15) is fastened to the vibration area that vibrates with the same frequency as the outer shell in a predetermined excitation area, such that the body part releases sound waves with an acoustic pressure in a passenger compartment, where the acoustic pressure is lower than another acoustic pressure. An independent claim is also included for a motor vehicle comprising a body part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Außenschale, die mittels mindestens eines Befestigungsbereichs an einer Innenschale befestigt ist, wobei mindestens ein Schwingungsbereich der Außenschale benachbart zu dem mindestens einem Befestigungsbereich gebildet ist, der bei einer Schwingung des Karosseriebauteils relativ zu mindestens einem benachbarten Befestigungsbereich schwingt, wobei das Karosseriebauteil bei Anregung in einem vorbestimmten Anregungsfrequenzbereich Schallwellen mit einem ersten Schalldruck in eine Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs abgibt.The The invention relates to a body component for a motor vehicle with a Outer shell the means of at least one mounting portion on an inner shell is fastened, wherein at least one vibration region of the outer shell formed adjacent to the at least one attachment area is that at a vibration of the body component relative to vibrates at least one adjacent attachment area, wherein the body component when excited in a predetermined excitation frequency range Sound waves with a first sound pressure in a passenger compartment of the motor vehicle.

Ein Beispiel für ein derartiges Karosseriebauteil ist eine Heckklappe, die beispielsweise an einem Cabrioletfahrzeug befestigt ist. Fährt man mit einem derartigen Cabrioletfahrzeug, so können durch die Heckklappe Schallwellen erzeugt werden, die in einer Fahrgastzelle des Cabrioletfahrzeugs als Störgeräusche ("Wummern") wahrgenommen werden.One example for Such a body component is a tailgate, for example attached to a convertible vehicle. If you drive with such a Cabriolet vehicle, so can through the tailgate sound waves are generated in a passenger compartment the cabriolet vehicle as noise ("bobbing") are perceived.

Unter Bezug auf 1 und 2a wird folgend das Entstehen des Wummerns beschrieben. Beim Fahren mit dem Cabrioletfahrzeug über eine Straße wird eine Resonanzfrequenz eines Karosserierahmens des Cabrioletfahrzeugs angeregt, die zu einer Drehschwingung der Heckklappe 1 um eine Y-Achse führt, so dass ein horizontaler Abschnitt 1h der Heckklappe 1 in Z-Richtung schwingt, wie in 1 dargestellt. Aufgrund einer Schrägstellung eines Schlossbügels 25 der Heckklappe 1 in einem Schloss wird ebenfalls eine Schwingung eines vertikal verlaufenden Abschnittes 1v der Heckklappe 1 in X-Richtung angeregt.With reference to 1 and 2a The following describes the occurrence of thumping. When driving the cabriolet vehicle over a road, a resonant frequency of a body frame of the convertible vehicle is excited, resulting in a torsional vibration of the tailgate 1 around a Y-axis leads, leaving a horizontal section 1h the tailgate 1 swinging in the Z direction, as in 1 shown. Due to an inclination of a lock handle 25 the tailgate 1 in a lock also becomes a vibration of a vertical section 1v the tailgate 1 excited in the X direction.

Die Schwingungen des vertikalen Abschnitts 1v der Heckklappe 1 entlang der X-Richtung und die Schwingungen des horizontalen Abschnitts 1h der Heckklappe 1 entlang der Z-Richtung weisen im wesentlichen die gleiche Frequenz und im wesentlichen die gleiche Phase auf, so dass die Schallwellen 11, die durch diese Abschnitte 1h, 1v erzeugt werden, sich addieren und durch ein Kofferraumvolumen 23 in eine Fahrgastzelle 13 des Cabrioletfahrzeugs gelangen, wie in 2b gezeigt. Die auf diese Weise von der Heckklappe erzeugten Schallwellen 11, die in der Fahrgastzelle 13 wahrgenommen werden, werden als Wummern bezeichnet und von Fahrzeuginsassen des Cabrioletfahrzeugs als störend empfunden.The vibrations of the vertical section 1v the tailgate 1 along the X direction and the vibrations of the horizontal section 1h the tailgate 1 along the Z-direction have substantially the same frequency and substantially the same phase, so that the sound waves 11 passing through these sections 1h . 1v be generated, add up and through a trunk volume 23 in a passenger compartment 13 get the Cabriolet vehicle, as in 2 B shown. The sound waves generated by the tailgate in this way 11 in the passenger compartment 13 are perceived as rumbling and perceived by vehicle occupants of the convertible vehicle as disturbing.

In 3 ist für verschiedene Fahrzeuge, die mit einer Geschwindigkeit von 40 bis 50 km/h auf schlechter Straßenoberfläche fahren, ein Schalldruck in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs gegenüber der Frequenz aufgetragen, wobei eine gerade, gestrichelte Linie eine Obergrenze für einen akzeptablen Schalldruck angibt. Deutlich ist ein Überschreiten des akzeptablen Schalldrucks in einem Frequenzbereich von ca. 20 bis ca. 33 Hz zu sehen, wobei ein Maximalwert eines jeden Verlaufs im wesentlichen die Resonanzfrequenz des jeweiligen Karosserierahmens des vermessenen Kraftfahrzeugs angibt.In 3 For example, for various vehicles traveling on a poor road surface at a speed of 40 to 50 km / h, a sound pressure in the passenger compartment of the motor vehicle is plotted against frequency, with a straight dashed line indicating an upper limit of acceptable sound pressure. Significantly, an exceeding of the acceptable sound pressure in a frequency range of about 20 to about 33 Hz can be seen, with a maximum value of each curve essentially indicates the resonant frequency of the respective body frame of the measured motor vehicle.

Im Stand der Technik sind verschiedene Ansätze aufgezeigt, um derartige Störgeräusche (Wummern) für Fahrzeuginsassen zu reduzieren.in the The prior art discloses various approaches to such Noise (buzzing) for vehicle occupants to reduce.

In DE 197 42 741 A1 ist ein aktives System offenbart, bei dem die Störgeräusche von einem Mikrofon aufgenommen, von einem Verstärker verstärkt und von Lautsprechern um 180° verschoben abgestrahlt werden, um eine destruktive Interferenz von Störgeräusch und Lautsprechersignal zu erreichen.In DE 197 42 741 A1 For example, an active system is disclosed in which the noise is picked up by a microphone, amplified by an amplifier, and radiated from speakers by 180 ° to achieve destructive interference of noise and loudspeaker signal.

Neben diesen aktiven Systemen sind auch passive Systeme bekannt, die im wesentlichen auf den beiden folgenden Grundprinzipien beruhen:
Bei einem ersten Grundprinzip werden Zusatzmassen an einer Schallquelle angebracht, um eine Resonanzfrequenz der Schallquelle so weit nach unten zu verschieben, dass die derart veränderte Schallquelle Schallwellen außerhalb des menschlichen Hörbereichs erzeugt.In addition to these active systems, passive systems are also known which are based essentially on the following two basic principles:
In a first basic principle, additional masses are attached to a sound source in order to shift a resonant frequency of the sound source so far down that the sound source thus modified generates sound waves outside the human audible range.

Bei einem zweiten Grundprinzip werden die von der Schallquelle erzeugten Schallwellen durch Dämmstoffe, die um die Schallquelle herum angeordnet sind, mindestens teilweise absorbiert, so dass diese für Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeugs nicht mehr hörbar sind. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in DE 196 06 830 A1 offenbart.In a second basic principle, the sound waves generated by the sound source are at least partially absorbed by insulating materials, which are arranged around the sound source, so that they are no longer audible to vehicle occupants of the motor vehicle. An example of such an arrangement is in DE 196 06 830 A1 disclosed.

Der aufgezeigte Stand der Technik bringt jedoch diverse Nachteile mit sich: Die aktiven Systeme sind sehr aufwendig, und die passiven Systeme weisen zum Teil eine erhebliche Masse auf.Of the however, the prior art has various disadvantages itself: The active systems are very elaborate, and the passive ones Some systems have a considerable mass.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Karosseriebauteil anzugeben, das bei Anregung für Fahrzeuginsassen in einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs nicht oder kaum wahrnehmbare Störgeräusche erzeugt.task The invention is to provide a body component, the excitation for vehicle occupants in a passenger compartment of a motor vehicle not or barely perceptible Noise generated.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Karosseriebauteil dadurch gelöst, dass mindestens eine Verstimmungsmasse an mindestens einem Schwingungsbereich befestigt ist, der in dem vorbestimmten Anregungsfrequenzbereich gegenphasig zu der und mit der gleichen Frequenz wie die übrige(n) Außenschale schwingt, so dass das Karosseriebauteil Schallwellen mit einem zweiten Schalldruck in die Fahrgastzelle abgibt, der kleiner als der erste Schalldruck ist.These Task is characterized in a generic body component solved, that at least one detuning mass on at least one vibration range fixed in the predetermined excitation frequency range out of phase with and at the same frequency as the rest Outer shell vibrates, so that the bodywork component sound waves with a second sound pressure into the passenger compartment, which is smaller than the first sound pressure is.

Vorteilhaft schwingt der mindestens eine Schwingungsbereich mit der mindestens einen Verstimmungsmasse in dem vorbestimmten Anregungsfrequenzbereich mit einem Phasenversatz von 140 bis 220°, bevorzugt von 160 bis 200° und weiter bevorzugt von 170 bis 190° zu der übrigen Außenschale.Advantageous the at least one oscillation area oscillates with the at least one a detuning mass in the predetermined excitation frequency range with a phase shift of 140 to 220 °, preferably from 160 to 200 ° and further preferably from 170 to 190 ° the rest Outer shell.

Bevorzugt ist die mindestens eine Verstimmungsmasse im Bereich eines Schwerpunkts eines zugehörigen Schwingungsbereichs der Außenschale befestigt.Prefers is the at least one detuned mass in the range of one centroid an associated one Vibration range of the outer shell attached.

Vorteilhaft ist die Verstimmungsmasse an einem größten Schwingungsbereich der Außenschale befestigt.Advantageous is the detuning mass at a largest vibration range of Outer shell attached.

Bevorzugt ist die Verstimmungsmasse durch Kleben mit der Außenschale verbunden.Prefers is the detuning compound by gluing with the outer shell connected.

Vorteilhaft ist die Verstimmungsmasse auf ein biegeweiches Halteblech montiert, das an der Innenschale befestigt ist oder ein Abschnitt der Innenschale ist. Das Halteblech ist mittels eines Klebstoffes im Bereich der Verstimmungsmasse an der Außenschale befestigt.Advantageous the detuning mass is mounted on a flexible soft holding plate, which is attached to the inner shell or a portion of the inner shell is. The holding plate is by means of an adhesive in the Tuning mass on the outer shell attached.

Bevorzugt ist die Verstimmungsmasse durch einen Metallquader gebildet.Prefers the detuning mass is formed by a metal cuboid.

Vorteilhaft ist die Außenschale in den Befestigungsbereichen durch einen Klebstoff an der Innenschale befestigt.Advantageous is the outer shell in the attachment areas by an adhesive on the inner shell attached.

Vorteilhaft sind die Befestigungsbereiche punkt- und/oder linienförmig ausgebildet.Advantageous the attachment areas are punctiform and / or linear.

Bevorzugt umfasst der Anregungsfrequenzbereich eine Resonanzfrequenz eines Karosserierahmens des Kraftfahrzeugs.Prefers The excitation frequency range includes a resonance frequency of a Body frame of the motor vehicle.

Vorteilhaft sind die Außenschale und/oder die Innenschale (jeweils) aus einem Blech gebildet.Advantageous are the outer shell and / or the inner shell (in each case) formed from a metal sheet.

Zwischen dem Karosseriebauteil und der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs kann ein insbesondere geschlossener Innenbereich gebildet sein, so dass die durch das Karosseriebauteil erzeugten Schallwellen des Karosseriebauteils durch den Innenbereich in die Fahrgastzelle gelangen.Between the body component and the passenger compartment of the motor vehicle can be formed in particular a closed interior area, so that the sound waves generated by the bodywork component of the body component pass through the interior into the passenger compartment.

Das Karosseriebauteil kann eine Heckklappe sein und der Innenbereich kann durch ein Kofferraumvolumen gebildet sein.The Bodywork component can be a tailgate and the interior can be formed by a trunk volume.

Bevorzugt ist die Verstimmungsmasse an einem in einem eingebauten und geschlossenen Zustand der Heckklappe horizontal verlaufenden Schwingungsbereich befestigt, so dass dieser Schwingungsbereich in dem vorbestimmten Anregungsfrequenzbereich gegenphasig zu einem vertikalen Abschnitt der Heckklappe und mit einer gleichen Frequenz wie der vertikale Abschnitt der Heckklappe schwingt.Prefers is the detuned mass at one in a built-in and closed State of the tailgate horizontally extending vibration range attached, so that this vibration range in the predetermined Excitation frequency range in antiphase to a vertical section the tailgate and with a same frequency as the vertical Section of the tailgate swings.

Ein derartiges Karosseriebauteil kann Teil eines Kraftfahrzeugs sein, wobei das Kraftfahrzeug ein Transporter, ein Personenkraftwagen, ein Cabrioletfahrzeug oder ein Limousinenfahrzeug sein kann.One Such a body component may be part of a motor vehicle, wherein the motor vehicle is a van, a passenger car, a convertible vehicle or a limousine vehicle may be.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference explained on a drawing. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer Außenschale einer Heckklappe gemäß dem Stand der Technik; 1 a perspective view of an outer shell of a tailgate according to the prior art;

2a eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Außenschale der Heckklappe der 1 in verschiedenen Schwingzuständen; 2a a perspective view of a section of the outer shell of the tailgate of 1 in different states of vibration;

2b eine schematische Querschnittsansicht durch die Heckklappe der 1 entlang der X-Richtung der 1; 2 B a schematic cross-sectional view through the tailgate of 1 along the X-direction of the 1 ;

3 ein Liniendiagramm, in dem verschiedene Verläufe dargestellt sind, die jeweils einen in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs gemessenen Schalldruck über einer Frequenz angeben, wobei eine gerade unterbrochene Linie einen noch akzeptablen Schalldruck angibt; 3 a line diagram in which various courses are shown, each indicating a measured in a passenger compartment of the motor vehicle sound pressure over a frequency, wherein a straight line indicates a still acceptable sound pressure;

4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Heckklappe mit Verstimmungsmasse; 4 a perspective view of a tailgate according to the invention with detuning mass;

5 eine Querschnittsansicht durch die Heckklappe der 4 entlang der Y-Richtung der 4; 5 a cross-sectional view through the tailgate of 4 along the Y-direction of the 4 ;

6a eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Außenschale der Heckklappe der 4 in verschiedenen Schwingungszuständen; 6a a perspective view of a section of an outer shell of the tailgate of 4 in different vibration states;

6b eine schematische Querschnittsansicht durch die Heckklappe der 4 entlang der X-Richtung der 4; 6b a schematic cross-sectional view through the tailgate of 4 along the X-direction of the 4 ;

7a ein Liniendiagramm, das ein in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs gemessenes Schalldruckspektrum zeigt, einmal für ein Kraftfahrzeug mit einer Heckklappe gemäß dem Stand der Technik (gestrichelte Linie) und einmal für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Heckklappe (durchgezogene Linie); 7a a line diagram showing a measured in the passenger compartment of the motor vehicle sound pressure spectrum, once for a motor vehicle with a tailgate according to the prior art (dashed line) and once for a motor vehicle with a tailgate according to the invention (solid line);

7b ein Liniendiagramm, in dem eine absolute Schwingung eines horizontalen Abschnitts einer Heckklappe über einer Frequenz aufgetragen ist, einmal für eine Heckklappe gemäß dem Stand der Technik und einmal für eine erfindungsgemäße Heckklappe; 7b a line chart in which an ab solute vibration of a horizontal portion of a tailgate is plotted against a frequency, once for a tailgate according to the prior art and even for a tailgate according to the invention;

7c ein Liniendiagramm, in dem eine Übertragungsfunktion für eine Heckklappe gemäß dem Stand der Technik und für eine erfindungsgemäße Heckklappe aufgetragen ist, wobei die Übertragungsfunktion als das Verhältnis der Schwingungsamplitude des horizontalen Abschnitts der Heckklappe (in Z-Richtung) zu der Schwingungsamplitude des vertikalen Abschnitts des Heckklappe (in X-Richtung) definiert ist; und 7c a line diagram in which a transfer function for a tailgate according to the prior art and for a tailgate according to the invention is plotted, wherein the transfer function as the ratio of the vibration amplitude of the horizontal portion of the tailgate (in the Z direction) to the vibration amplitude of the vertical portion of the tailgate (in the X direction) is defined; and

7d ein Liniendiagramm, in dem eine Phasendifferenz der in 7c definierten Übertragungsfunktionen gezeigt ist. 7d a line diagram in which a phase difference of in 7c defined transfer functions is shown.

Grundsätzlich sind verschiedene Ausführungen des erfindungsgemäßen Karosseriebauteils denkbar. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.Basically different versions the body component according to the invention conceivable. Hereinafter, a preferred embodiment will be described.

Ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil 1, vorliegend eine Heckklappe, in 4 weist eine Außenschale 3 und eine Innenschale 7 auf, die mittels Befestigungsbereiche 5 miteinander verbunden sind. Die Außenschale 3 ist in den Befestigungsbereichen 5 mittels eines Klebstoffs 19 mit der Innenschale 7 verbunden. Als Klebstoff 19 wird ein herkömmlicher Füllklebstoff verwendet.An inventive body component 1 , in this case a tailgate, in 4 has an outer shell 3 and an inner shell 7 on, by means of attachment areas 5 connected to each other. The outer shell 3 is in the attachment areas 5 by means of an adhesive 19 with the inner shell 7 connected. As an adhesive 19 a conventional filler adhesive is used.

Zwischen den Befestigungsbereichen 5 sind Schwingungsbereiche 9 der Außenschale 3 gebildet, die bei einer Schwingung der Heckklappe 1 um die Befestigungsbereiche 5 schwingen.Between the attachment areas 5 are vibration areas 9 the outer shell 3 formed at a vibration of the tailgate 1 around the attachment areas 5 swing.

Wie in 4 und 5 dargestellt, ist einem Schwingungsbereich 9 der Außenschale 3 eine Verstimmungsmasse 15 zugeordnet, die vorliegend ein Metallquader ist.As in 4 and 5 shown is a vibration range 9 the outer shell 3 a detuned mass 15 assigned, which in the present case is a metal cuboid.

Der Metallquader 15 ist derart an den Schwingungsbereich 9 geklebt, dass ein Schwerpunkt des Metallquaders 15s in Z-Richtung unter einem Schwerpunkt 17 des zugehörigen Schwingungsbereichs 9 liegt.The metal cuboid 15 is so at the vibration area 9 glued that a focal point of the metal cuboid 15s in the Z direction under a focus 17 of the associated oscillation range 9 lies.

Der Metallquader 15 ist an einem Abschnitt der Innenschale 7 mittels einer Befestigungsschraube 21 befestigt, wobei der Abschnitt so biegeweich ist, dass er die Schwingung des Schwingungsbereiches 9 mit Verstimmungsmasse 15 nicht verändert.The metal cuboid 15 is on a section of the inner shell 7 by means of a fixing screw 21 attached, wherein the section is so flexible that it the vibration of the vibration range 9 with detuned mass 15 not changed.

Im Bereich der Verstimmungsmasse 15 ist der biegeweiche Abschnitt der Innenschale 7 über einen Klebstoff 19 mit der Außenschale 3 verbunden.In the area of the detuned mass 15 is the bendy section of the inner shell 7 over an adhesive 19 with the outer shell 3 connected.

Wird ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Heckklappe 1 mit 40–50 km/h über eine Straße gefahren, so wird eine Resonanz frequenz eines Karosserierahmens des Kraftfahrzeugs angeregt, der einen vertikalen Abschnitt 1v der Heckklappe 1 zu Schwingungen X-Richtung anregt, wie zuvor zu 1 beschrieben.Is a motor vehicle with such a tailgate 1 driven at 40-50 km / h over a road, a resonance frequency of a body frame of the motor vehicle is excited, the vertical section 1v the tailgate 1 to vibrate X-direction, as before 1 described.

Der Metallquader 15 bewirkt eine Resonanzverschiebung des zugeordneten Schwingungsbereichs 9, wobei die Masse des Metallquaders 15 so gewählt ist, dass sich eine Phasenverschiebung von 180° zwischen dem Schwingungsbereich 9 mit dem Metallquader 15 und dem vertikalen Abschnitt 1v der Heckklappe 1 in einem Anregungsfrequenzbereich ergibt, der die Resonanzfrequenz des Karosserierahmens umfasst.The metal cuboid 15 causes a resonance shift of the associated vibration region 9 , where the mass of the metal cuboid 15 is chosen so that there is a phase shift of 180 ° between the vibration region 9 with the metal cuboid 15 and the vertical section 1v the tailgate 1 in an excitation frequency range that includes the resonant frequency of the body frame.

6a zeigt einen Ausschnitt der Heckklappe 1 bei einer Anregungsfrequenz der Heckklappe 1 von ca. 24 Hz, der Resonanzfrequenz des Karosserierahmens des Kraftfahrzeugs. Der Schwingungsbereich 9 mit Metallquader 15 schwingt nach innen in einen Innenbereich 23 (Kofferraumvolumen) des Kraftfahrzeugs, wohingegen der vertikal Abschnitt 1v der Heckklappe 1 in entgegengesetzter Richtung (nach außen) schwingt. 6a shows a section of the tailgate 1 at an excitation frequency of the tailgate 1 of about 24 Hz, the resonant frequency of the body frame of the motor vehicle. The vibration range 9 with metal cuboid 15 swings inside to an indoor area 23 (Trunk volume) of the motor vehicle, whereas the vertical section 1v the tailgate 1 in the opposite direction (outward) vibrates.

Die Auswirkungen dieses Verhaltens sind in 6b dargestellt: Von dem vertikalen Abschnitt 1v erzeugte Schallwellen 11 werden in den Innenbereich 23 abgegeben, und dort von der gegenphasigen Bewegung des Schwingungsbereichs 9 mit Verstimmungsmasse 15 nach oben "abgesogen", wodurch eine akustische Blindleistung entsteht.The effects of this behavior are in 6b shown: From the vertical section 1v generated sound waves 11 be in the interior 23 and there from the antiphase motion of the oscillation range 9 with detuned mass 15 "sucked up", resulting in an acoustic reactive power.

Erfolgt die Schwingung des vertikalen Abschnitts 1v in die entgegengesetzte Richtung, so schwingt auch der Schwingungsbereich 9 mit Verstimmungsmasse 15 in die entgegengesetzte Richtung, so dass auch bei dieser Halbschwingung eine akustische Blindleistung hervorgerufen wird.If the oscillation of the vertical section occurs 1v in the opposite direction, the oscillation range also oscillates 9 with detuned mass 15 in the opposite direction, so that even at this half-wave an acoustic reactive power is caused.

Die erfindungsgemäße Heckklappe erzeugt somit Schallwellen mit einem zweiten Schalldruck, wobei dieser zweite Schalldruck kleiner ist als ein erster Schalldruck, mit dem Schallwellen von einer Heckklappe gemäß dem Stand der Technik, d. h. ohne Verstimmungsmasse 15, erzeugt werden.The tailgate according to the invention thus generates sound waves with a second sound pressure, this second sound pressure is less than a first sound pressure, with the sound waves of a tailgate according to the prior art, ie without detuning mass 15 , be generated.

Die von der erfindungsgemäßen Heckklappe 1 erzeugten Schallwellen 11 gelangen daher mit einem gegenüber dem Stand der Technik verringerten Schalldruck durch den Innenbereich 23 in eine Fahrgastzelle 13 des Kraftfahrzeugs, so dass Fahrzeuginsassen der Fahrgastzelle deutlich weniger Störgeräusche (Wummern) wahrnehmen.The tailgate of the invention 1 generated sound waves 11 therefore reach with a comparison with the prior art reduced sound pressure through the interior 23 in a passenger compartment 13 of the motor vehicle, so that occupants of the passenger compartment perceive significantly less noise (bobbing).

In 7a ist ein Schalldruckspektrum einer Heckklappe ohne Verstimmungsmasse 15 (gepunktete Linie) und ein Schalldruckspektrum einer Heckklappe mit Verstimmungsmasse 15 (durchgezogene Linie) gezeigt. Bei der Heckklappe ohne Verstimmungsmasse ist bei der Resonanzfrequenz des Karosserierahmens (ca. 24 Hz) ein deutlich erhöhter Schalldruck zu erkennen. Bei der Heckklappe mit Verstimmungsmasse 15 ist der Schalldruck bei der Resonanzfrequenz des Karosserierahmens deutlich verringert.In 7a is a sound pressure spectrum of a tailgate without detuning mass 15 (gepunk tete line) and a sound pressure spectrum of a tailgate with detuned mass 15 (solid line) shown. In the case of the tailgate without detuning mass, a clearly increased sound pressure can be recognized at the resonance frequency of the body frame (approx. 24 Hz). At the tailgate with detuning mass 15 the sound pressure at the resonant frequency of the body frame is significantly reduced.

7b zeigt eine absolute Schwingung des horizontalen Abschnitts 1h der Heckklappe 1 für eine Heckklappe mit Verstimmungsmasse (durchgezogene Linie) und für eine Heckklappe ohne Verstimmungsmasse (d. h. gemäß dem Stand der Technik). In einem Frequenzbereich von 15–25 Hz liegen die Werte der Heckklappe mit Verstimmungsmasse deutlich über denen der Heckklappe ohne Verstimmungsmasse, aufgrund der Masse des Metallquaders 15. 7b shows an absolute oscillation of the horizontal section 1h the tailgate 1 for a tailgate with detuning mass (solid line) and for a tailgate without detuning mass (ie according to the prior art). In a frequency range of 15-25 Hz, the values of the tailgate with detuning mass are significantly higher than those of the tailgate without detuning mass, due to the mass of the metal cuboid 15 ,

7c zeigt eine Amplitude einer Übertragungsfunktion, wobei die Übertragungsfunktion das Verhältnis aus Schwingungs amplitude des horizontalen Abschnitts 1h der Heckklappe 1 in Z-Richtung zu Schwingungsamplitude des vertikalen Abschnitts 1v der Heckklappe 1 in X-Richtung ist, einmal für eine Heckklappe mit Verstimmungsmasse und einmal für eine Heckklappe ohne Verstimmungsmasse. Wiederum liegt in einem Frequenzbereich von 15 bis 25 Hz der Verlauf für eine Heckklappe mit Verstimmungsmasse deutlich über dem für eine Heckklappe ohne Verstimmungsmasse. 7c shows an amplitude of a transfer function, wherein the transfer function is the ratio of the amplitude of oscillation of the horizontal section 1h the tailgate 1 in Z-direction to oscillation amplitude of the vertical section 1v the tailgate 1 in the X direction, once for a tailgate with detuned mass and once for a tailgate without detuning mass. Again lies in a frequency range of 15 to 25 Hz, the course for a tailgate with detuning mass significantly above that for a tailgate without detuning mass.

7d zeigt die Phasendifferenz der zu 7c definierten Übertragungsfunktion einmal für die Heckklappe mit Verstimmungsmasse und einmal für die Heckklappe ohne Verstimmungsmasse. Wie in 7d deutlich erkennbar, ist die Phasendifferenz in einem Frequenzbereich von ca. 23 bis ca. 25 Hz für eine Heckklappe mit Verstimmungsmasse 15 nahezu Null, d. h. der Schwingungsbereich 9 mit Verstimmungsmasse 15 schwingt bei der in 6b gewählten Konvention der Bewegungsrichtung gegenphasig zu dem vertikalen Abschnitt 1v der Heckklappe 1. 7d indicates the phase difference of the 7c defined transfer function once for the tailgate with detuned mass and once for the tailgate without detuning mass. As in 7d clearly recognizable, is the phase difference in a frequency range of about 23 to about 25 Hz for a tailgate with detuned mass 15 almost zero, ie the oscillation range 9 with detuned mass 15 swinging in the 6b chosen convention of the direction of movement in antiphase to the vertical section 1v the tailgate 1 ,

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die Verstimmungsmasse 15 an einen Schwingungsbereich 9 in dem horizontalen Abschnitt 1h der Heckklappe 1 geklebt. Dieser Schwingungsbereich 9 wurde deshalb gewählt, weil er der größte Schwingungsbereich 9 der Heckklappe 1 ist, der durch die Befestigungsbereiche 5 definiert ist. Grundsätzlich kann die Verstimmungsmasse 15 auch an einem Schwingungsbereich 9 des vertikalen Abschnitts 1v der Heckklappe 1 befestigt sein. Da die Schwingungsbereiche 9 in dem vertikalen Abschnitt 1v der Heckklappe 1 jedoch eine geringere Fläche als der in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gewählte Schwingungsbereich 9 aufweisen, lässt sich mit diesen auch nur eine geringere Wirkung erzielen.In the described embodiment, the detuning mass 15 to a vibration area 9 in the horizontal section 1h the tailgate 1 glued. This vibration range 9 was chosen because he is the largest vibration area 9 the tailgate 1 is that through the attachment areas 5 is defined. Basically, the detuned mass 15 also on a vibration area 9 of the vertical section 1v the tailgate 1 be attached. Because the vibration ranges 9 in the vertical section 1v the tailgate 1 however, a smaller area than the vibration range selected in the described embodiment 9 exhibit, can be achieved with these only a lesser effect.

Die vorliegende Erfindung lässt somit die Grundfrequenzen des Karosseriebauteils nahezu unverändert, da die Verstimmungsmasse 15 nur ein geringes Gewicht, vorliegend ein Gewicht von lediglich 440 g, aufweist, und verändert lediglich lokal die Schwingungseigenschaften eines Schwingungsbereichs 9, an dem die Verstimmungsmasse 15 befestigt ist.The present invention thus leaves the basic frequencies of the body component virtually unchanged, since the detuning mass 15 has only a low weight, in the present case a weight of only 440 g, and only locally changes the vibration characteristics of a vibration region 9 on which the detuned mass 15 is attached.

Grundsätzlich können mehrere Verstimmungsmassen mit unterschiedlichem Gewicht an verschiedenen Schwingungsbereichen 9 angeordnet werden, die jeweils in einem vorbestimmten Anregungsfrequenzbereich gegenphasig zu der übrigen Außenschale und mit dergleichen Frequenz wie die Außenschale schwingen. Auf diese Weise lässt sich die positive Wirkung durch die Verstimmungsmasse 15 bei verschiedenen Resonanzfrequenzen erreichen.Basically, several detuning masses with different weights at different vibration ranges 9 are arranged, each oscillating in a predetermined excitation frequency range in phase opposition to the rest of the outer shell and with the same frequency as the outer shell. In this way, the positive effect of the detuning mass can be 15 reach at different resonance frequencies.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde als Karosseriebauteil 1 eine Heckklappe gewählt. Das Karosseriebauteil 1 kann alternativ jedoch ebenso eine Seitenwand eines Transporters sein, die eine Außenschale aufweist, die mittels Befestigungsbereiche an einer Innenschale befestigt ist. Ferner kann das Karosseriebauteil 1 ein Dach eines Kraftfahrzeugs sein, das ebenfalls eine Außenschale aufweist, die mittels Befestigungsbereiche an einer Innenschale befestigt ist.In the described embodiment was as a body component 1 a tailgate chosen. The body component 1 Alternatively, however, it may also be a sidewall of a transporter having an outer shell secured to an inner shell by attachment portions. Furthermore, the body component 1 a roof of a motor vehicle, which also has an outer shell, which is fastened by means of fastening areas on an inner shell.

11: Karosseriebauteil (Heckklappe)body component (Tailgate)
1h1h: horizontaler Abschnitt der Heckklappe 1 horizontal section of the tailgate 1
1v1v: vertikaler Abschnitt der Heckklappe 1 vertical section of the tailgate 1
33: Außenschaleouter shell
55: Befestigungsbereichfastening area
77: Innenschaleinner shell
99: Schwingungsbereich der Außenschalevibration region the outer shell
1111: Schallwellensound waves
1313: Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugscabin of the motor vehicle
1515: Verstimmungsmasse (Metallquader)upset mass (Metal cuboid)
1515: Schwerpunkt des Metallquadersmain emphasis of the metal cuboid
1717: Schwerpunkts eines Schwingungsbereichs der Außenschale 3 Center of gravity of a vibration range of the outer shell 3
1919: Klebstoffadhesive
2121: Befestigungsschraubefixing screw
2323: Innenbereich (Kofferraumvolumen)interior (Boot volume)
2525: Schlossbügelshackle

Claims

Body component ( 1 ) for a motor vehicle with an outer shell ( 3 ) by means of at least one attachment area ( 5 ) on an inner shell ( 7 ), wherein at least one vibration region ( 9 ) of the outer shell ( 3 ) adjacent to the at least one attachment area ( 5 ) formed at a vibration of the body component ( 1 ) relative to at least one adjacent attachment area ( 5 ), whereby the body component ( 1 ) when excited in a predetermined excitation frequency range sound waves ( 11 ) with a first sound pressure into a passenger compartment ( 13 ) of the motor vehicle, characterized in that at least one detuning mass ( 15 ) on at least one vibration area ( 9 ) in the predetermined excitation frequency range out of phase with and at the same frequency as the remaining outer shell (16). 3 ) so that the bodywork component ( 1 ) Sound waves with a second sound pressure into the passenger compartment ( 13 ), which is smaller than the first sound pressure.

Body component according to claim 1, characterized in that the at least one vibration region ( 9 ) with the at least one detuning mass ( 15 ) in the predetermined excitation frequency range with a phase shift of 140 to 220 °, preferably from 160 to 200 ° and more preferably from 170 to 190 ° to the rest of the outer shell ( 3 ) vibrates.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detuning mass ( 15 ) in the region of a center of gravity of an associated vibration region ( 9 ) of the outer shell ( 3 ) is attached.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the detuning mass ( 15 ) at a largest oscillation range ( 9 ) of the outer shell ( 3 ) is attached.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the detuning mass ( 15 ) by gluing with the outer shell ( 3 ) connected is.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the detuning mass ( 15 ) by means of a fastening screw ( 21 ) on a bendable portion of the inner shell ( 7 ) and this section in the area of the detuning mass ( 15 ) by means of an adhesive ( 19 ) on the outer shell ( 3 ) is attached.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the detuning mass ( 15 ) is formed by a metal cuboid.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell ( 3 ) in the attachment areas ( 5 ) by an adhesive ( 19 ) on the inner shell ( 7 ) is attached.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the attachment areas ( 5 ) are punctiform and / or linear.

Body component according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the excitation frequency range is a resonant frequency a body frame of the motor vehicle.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell ( 3 ) and / or the inner shell ( 7 ) (each) are formed of a metal sheet.

Body component according to one of the preceding claims, characterized in that a particularly closed interior area ( 23 ) between the bodywork component ( 1 ) and the passenger compartment ( 13 ) of the motor vehicle is formed, so that by the bodywork component ( 1 ) generated sound waves ( 11 ) of the body component ( 1 ) through the interior ( 23 ) into the passenger compartment ( 13 ) reach.

Bodywork component according to claim 12, characterized in that the bodywork component ( 1 ) is a tailgate and the interior ( 23 ) is formed by a trunk volume.

Body component according to claim 13, characterized in that the detuning mass ( 15 ) at one in a built-in and closed state of the tailgate ( 1 ) horizontally extending oscillation range ( 9 ), so that this oscillation area ( 9 ) in the predetermined excitation frequency range in antiphase to a vertical portion ( 1v ) of the tailgate ( 1 ) and with a same frequency as the vertical section ( 1v ) of the tailgate ( 1 ) vibrates.

Motor vehicle with a body component after a the claims 1 to 14.

Motor vehicle according to claim 15, characterized in that that the motor vehicle is a van, a passenger car, a convertible vehicle or a limousine vehicle.