DE102007042003A1 - Oscillating damper for fixing to an electric motor in a vehicle comprises bending crosspieces connected to a fixing element with an additional weight arranged on one free end of the crosspieces - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für eine Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere zum Anbringen an einem Elektromotor, mit einem Befestigungselement zur Befestigung an der Kraftfahrzeugkomponente. Weiter betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einem derartigen Schwingungstilger.The Invention relates to a vibration absorber for a motor vehicle component, in particular for attachment to an electric motor, with a fastening element for attachment to the motor vehicle component. Next concerns the invention relates to an electric motor with such a vibration damper.
In einem Kraftfahrzeug treten häufig störende Schwingungen und Vibrationen auf, beispielsweise durch kraftfahrzeugeigene Komponenten oder auch durch äußere Einflüsse, wie z. B. Fahrbahnunebenheiten.In a motor vehicle often disturbing vibrations and vibrations, such as by automotive components or by external influences, such as z. B. road bumps.
Derartige Schwingungen führen häufig zu unerwünschten Geräuschen innerhalb des Kraftfahrzeugs, so dass insgesamt der Fahrkomfort beeinträchtigt wird. Mitunter wird auch die Lebensdauer der Vibration unterworfenen Kraftfahrzeugkomponenten beeinflusst.such Vibrations often lead to unwanted Noise inside the motor vehicle, so that total the ride comfort is impaired. Sometimes it will the life of the vibration subject vehicle components affected.
Daher wird in der Kraftfahrzeugindustrie bereits bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen versucht, dem Auftreten von Schwingungen entgegenzuwirken oder diese nach Entstehung zu unterdrücken.Therefore is already in construction in the automotive industry of motor vehicles tries to counteract the occurrence of vibrations or to suppress this after formation.
Zu diesem Zweck werden in der Kraftfahrzeugtechnik häufig Schwingungstilger eingesetzt. Der Schwingungstilger wird dazu insbesondere an einer schwingungsanfälligen Kraftfahrzeugkomponente angebracht und durch deren Schwingungen zu einer Eigenschwingung angeregt. Die Eigenschwingung erfolgt in der Regel gegenphasig zu der unerwünschten Schwingung der Kraftfahrzeugkomponente, was letztlich zu einer Reduzierung der Schwingung führt.To This purpose is often used in automotive engineering Used vibration damper. The vibration damper becomes in particular on a vibration-prone motor vehicle component attached and by their vibrations to a natural vibration stimulated. The natural vibration is usually in opposite phase to unwanted vibration of the motor vehicle component, which ultimately leads to a reduction of the vibration.
Im Kraftfahrzeugbereich werden Schwingungstilger häufig nach Art eines Feder-Schwingmasse-Systems oder eines Gummikörper-Schwingmasse-Systems realisiert.in the Automotive area often become vibration absorbers Type of spring vibration mass system or rubber body vibration mass system realized.
Beispielsweise
ist aus der
Aus
der
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen alternativen, möglichst kostengünstig herstellbaren Schwingungstilger für eine Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere zum Anbringen an einem Elektromotor, anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen schwingungsgedämpften Elektromotor anzugeben.outgoing The invention is based on the object of the prior art an alternative, as inexpensive to produce Vibration damper for a motor vehicle component, in particular for attachment to an electric motor. Another task The invention consists in a vibration-damped Specify electric motor.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schwingungstilger für eine Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere zum Anbringen an einem Elektromotor, mit einem Befestigungselement zur Befestigung an der Kraftfahrzeugkomponente, wobei am Befestigungselement ein Biegebalken angekoppelt ist und wobei an einem in eine Schwingungsrichtung auslenkbaren Freiende des Biegebalkens eine Zusatzmasse angebracht ist.The The first object is achieved according to the invention by a vibration absorber for a motor vehicle component, in particular for attachment to an electric motor, with a fastening element for attachment to the motor vehicle component, wherein the fastener a bending beam is coupled and wherein at one in a vibration direction deflectable free end of the bending beam attached an additional mass is.
Unerwünschte Schwingungen werden dabei mit einem nach Art eines schwingenden Biegebalkens arbeitenden Schwingungstilger gedämpft. Im Vergleich zu einer Schwingungsdämpfung mittels eines Feder- bzw. Gummikörper-Schwingmasse Systems ist ein derartiger "Biegebalken-Schwingungstilger" konstruktiv sehr einfach und kostengünstig herstellbar, da z. B. keine aufwendig herzustellenden Federkomponenten erforderlich sind. Im Prinzip ist nämlich hierbei zur Schwingungsdämpfung nur ein an die Kraftfahrzeugkomponente gekoppelter Biegebalken notwendig.unwanted Vibrations are doing with a swinging in the manner of a Bending beam working vibration damper dampened. Compared to a vibration damping by means of a spring or Rubber body vibration mass system is such a "bending beam vibration absorber" structurally very simple and inexpensive to produce, because z. B. no consuming to produce spring components required are. In principle, this is for vibration damping only one to the motor vehicle component coupled bending beam necessary.
Durch die am Biegebalken angebrachte Zusatzmasse ist in einfacher Weise eine Anpassung der Dämpfungsfrequenz eines derartigen Biegebalken-Schwingungstilgers auf die zu dämpfende Schwingungsfrequenz der Kraftfahrzeugkomponente problemlos möglich. Durch eine jeweils verschiedene Zusatzmasse kann eine einfache Anpassung an unterschiedliche Systeme vorgenommen werden. Zudem ist der Raumbedarf gering, da der Biegebalken wegen der Zusatzmasse kompakt ausgeführt sein kann.By the attached to the bending beam additional mass is in a simple manner an adjustment of the damping frequency of such a bending beam vibration absorber on the vibration frequency of the motor vehicle component to be damped problem-free possible. By a respective additional mass can made a simple adaptation to different systems become. In addition, the space requirement is low, because of the bending beam because of the additional mass can be made compact.
Für eine Anpassung der Dämpfungsfrequenz ist daher eine von der Länge des Biegebalkens unabhängige Beeinflussung der Dämpfungsfrequenz vorgegeben. Dazu ist an einem Freiende des Biegebalkens die Zusatzmasse angebracht.For an adjustment of the damping frequency is therefore one of the length of the bending beam independent influence the damping frequency specified. This is at a free end the bending beam attached the additional mass.
Mit der Zusatzmasse wird die Masse des Biegebalkens erhöht und damit die Dämpfungsfrequenz beeinflusst. Durch die Anbringung der Zusatzmasse an dem Freiende ist jedoch deren Auswirkung auf die Dämpfungsfrequenz gegenüber einer einfachen, sprich gleichmäßigen, Erhöhung der Biegebalkenmasse um den gleichen Betrag, ungleich höher.With the additional mass increases the mass of the bending beam and thus affects the damping frequency. By the However, attaching the additional mass to the free end is their effect the damping frequency compared to a simple, speak uniformly, increase the bending beam mass by the same amount, much higher.
Durch das Anbringen einer vergleichsweise geringen Zusatzmasse an dem Freiende des Biegebalkens, ist es beispielsweise im Vergleich zu einem Bleichschweren Balken mit "homogener" Gewichtsverteilung möglich, die gleiche Dämpfungsfrequenz bei einer sehr viel geringeren Balkenlänge einzustellen. Somit lässt sich einfach und kostengünstig eine kompakte Bauweise für einen Biegebalken-Schwingungstilger realisieren.By attaching a comparatively small additional mass at the free end of the bending beam, it is for example compared to a Blade-heavy bars with "homogeneous" weight distribution possible to set the same attenuation frequency at a much smaller bar length. Thus, a compact design for a bending beam vibration damper can be realized easily and inexpensively.
Zusätzlich ergibt sich durch das Anbringen der Zusatzmasse eine "Aufweitung" des gedämpften Frequenzbereichs. Im Vergleich zu einem "normalen" Biegebalken, d. h. einem Biegebalken ohne Zusatzmasse, ist der durch den Schwingungstilger gedämpfte Frequenzbereich um ca. 10–15 Hz breitbandiger.additionally results from the attachment of the additional mass an "expansion" of the damped frequency range. In comparison to one "normal" bending beam, d. H. a bending beam without additional mass, is the frequency range damped by the vibration damper about 10-15 Hz broadband.
Die Zusatzmasse ist vorzugsweise separat an dem Freiende angebracht und wird beispielsweise einfach auf den Biegebalken geschweißt oder geklebt.The Additional mass is preferably attached separately to the free end and, for example, simply welded to the bending beam or glued.
Der Biegebalken ist dabei z. B. aus einem Metall oder Blech, beispielsweise aus einem Federstahlblech, gefertigt. Alternativ ist es möglich den Biegebalken aus einem Kunststoff zu fertigen.Of the Bending beam is z. B. from a metal or sheet, for example made of a spring steel sheet. Alternatively it is possible to manufacture the bending beam from a plastic.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Zusatzmasse aus einem anderen Material als der Biegebalken gefertigt. Vorzugsweise aus einem Material mit einem höheren spezifischen Gewicht als das Material des Biegebalkens, so dass die Zusatzmasse mit dem gewünschten Gewicht Platz sparend ausgeführt werden kann.In a preferred embodiment, the additional mass of a made of other material than the bending beam. Preferably off a material with a higher specific gravity than the material of the bending beam, so that the additional mass with the desired Weight can be carried out saving space.
Der Biegebalken ist mit einem Befestigungsende an dem Befestigungselement angekoppelt. Vorzugsweise sind das Befestigungselement und der Biegebalken hierbei einstückig ausgebildet. Zweckdienlicherweise wird die einstückige Ausbildung, also das einstückige Befestigungselement/Biegebalken-Teil, einfach als ein Blechbiegeteil oder als ein Kunststoffspritzgussteil gefertigt. Dadurch ist eine fertigungstechnisch einfache und billige Herstellung möglich. Zusätzlich wird durch die einstückige Ausbildung eine besonders stabile Ankopplung des Biegebalkens an dem Befestigungselement realisiert, da keine Verbindungsstellen, wie z. B. Schweiß- oder Klebenähte, anfallen, welche sich u. U. bei der Schwingungs-Beanspruchung lösen.Of the Bending beam is with a mounting end to the fastener coupled. Preferably, the fastener and the bending beam in this case integrally formed. Conveniently the one-piece training, so the one-piece Fastener / bending beam part, simply as a sheet metal bending part or manufactured as a plastic injection molded part. This is a manufacturing technology simple and cheap production possible. additionally is the one-piece training a particularly stable Coupling of the bending beam realized on the fastener, because no joints, such. B. welding or adhesive seams, incurred, which u. U. solve the vibration stress.
Vorzugsweise erstreckt sich das Befestigungselement im Wesentlichen parallel zum Biegebalken. Dadurch ist insbesondere ein sandwichartiger Aufbau des Schwingungstilgers realisierbar, was eine sehr kompakte, bauraumsparende Bauweise ermöglicht.Preferably the fastener extends substantially parallel to the bending beam. As a result, in particular, a sandwich-like structure the vibration absorber realizable, which is a very compact, space-saving Construction allows.
Zweckmäßigerweise ist der Biegebalken über einen u-förmig ausgebildeten Verbindungsbereich mit dem Befestigungselements verbunden. Unter dem Verbindungsbereich wird der Bereich verstanden, in dem z. B. bei dem einstückigen Befestigungselement/Biegebalken-Teil der Biegebalken in das Befestigungselement übergeht, bzw. umgekehrt. Das Befestigungselement/Biegebalken-Teil ist in dieser Ausführung also als eine Art Blattfeder ausgestaltet. Dadurch lässt ein sandwichartiger und damit sehr bauraumsparender Aufbau des Schwingungstilger z. B. einfach durch ein "Umbiegen" des Biegebalkens realisieren. Alternativ ist es möglich, dass der u-förmige Verbindungsbereich den separat ausgeführten Biegebalken mit dem separat ausgeführten Befestigungselement z. B. mittels einer Verschraubung verbinden.Conveniently, is the bending beam over a U-shaped Connecting portion connected to the fastener. Under the connection area is understood the area in which z. B. in the one-piece fastener / bending beam part the bending beam passes into the fastener, or vice versa. The fastener / bending beam part is in this Execution designed as a kind of leaf spring. Thereby leaves a sandwich-like and thus very space-saving Structure of the vibration damper z. B. simply by a "bending over" realize the bending beam. Alternatively it is possible that the U-shaped connection area the separately executed bending beam with the separately executed fastener z. B. connect by means of a screw connection.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Befestigungselement zu einer werkzeuglosen, insbesondere lösbaren, Befestigung an der Kraftfahrzeugkomponente ausgebildet. Hierzu ist beispielsweise ein Verbindungselement vorgesehen, wie beispielsweise ein Rast- oder Schnappelement, eine Klammer, ein Stecker oder ein Aufspreizelement. Mit dem Verbindungselement ist es auf einfache Weise möglich, den Schwingungstilger mit der Kraftfahrzeugkomponente z. B. durch ein Aufstecken oder ein Anklammern zu verbinden.In an advantageous embodiment, the fastener is too a tool-free, in particular releasable, attachment formed on the motor vehicle component. This is for example a Provided connecting element, such as a catch or Snap element, a clamp, a plug or a spreading element. With the connecting element, it is possible in a simple manner, the vibration damper with the motor vehicle component z. B. by to plug in or clip on.
Dazu umfasst das Befestigungselement zweckmäßigerweise ein Clipselement mit zwei Klammerarmen. Das derartige Clipselement wird dabei einfach auf die Kraftfahrzeugkomponente geclipst. Aufgrund der elastischen Klammerkraft der Klammerarme erfolgt eine sichere Befestigung an der Kraftfahrzeugkomponente. Für eine Befestigung des Schwingungstilgers auf einem Elektromotor sind die Klammerarme des Clipselements beispielsweise ringförmig aufeinander zugebogen, so dass die Klammerarme das zumeist zylinderförmige Motorgehäuse des Elektromotors umklammern.To includes the fastener expediently a clip element with two clip arms. The clip element of this type is simply clipped onto the motor vehicle component. by virtue of the elastic clamping force of the clamp arms is a safe Attachment to the motor vehicle component. For a fixation of the vibration absorber on an electric motor are the staple arms the clip element, for example, annular shape zugebogen, so that the bracket arms the mostly cylindrical Clasp the motor housing of the electric motor.
Vorzugsweise umfasst das Befestigungselement ein zusätzliches Halteelement zur Aufnahme eines Teilbereichs der Kraftfahrzeugkomponente. Dabei ist zur Aufnahme vorzugsweise eine Stecköffnung vorgesehen. Die derartige Stecköffnung umfasst beispielsweise ein elastisches Element, z. B. ein Aufspreizelement. Der Teilbereich der Kraftfahrzeugkomponente ist beispielsweise eine zylinderförmige oder zapfenartige Ausstülpung der entsprechenden Kraftfahrzeugkomponente, z. B. des Elektromotors. Durch die Aufnahme z. B. der zapfenartigen Ausstül pung des Motorgehäuses in der vorzugsweise als Stecköffnung gegebenen Aufnahme des Befestigungselements wird eine besonders verrutschsichere und einfache Befestigung des Schwingungstilgers auf der Kraftfahrzeugkomponente gewährleistet.Preferably the fastening element comprises an additional retaining element for receiving a portion of the motor vehicle component. there is preferably provided for receiving a plug-in opening. The plug-in opening of this type comprises, for example, an elastic Element, e.g. B. a spreading. The subarea of the motor vehicle component is for example a cylindrical or cone-like Protuberance of the corresponding motor vehicle component, z. B. the electric motor. By recording z. B. the peg-like Ausstül tion of the motor housing in the preferably as a plug-in opening receiving the fastener is a particularly slip-proof and easy attachment of the Ensures vibration absorber on the motor vehicle component.
Vorzugsweise weist das Befestigungselement einen Anlagesteg zur Anlage an einer Seite der Kraftfahrzeugkomponente auf, wobei an einer Endseite des Anlagestegs das Halteelement und an der gegenüberliegenden Endseite das Clipselement angeordnet ist und wobei der Biegebalken parallel zum Anlagesteg verläuft. In dieser Ausführung wird der Schwingungstilger beispielsweise auf ein Motorgehäuse mit einer endseitigen axialen Ausstülpung aufgebracht. Die Klammerarme umschließen in dem Fall das Motorgehäuse und drücken den Anlagesteg fest auf das Motorgehäuse, während insbesondere die Stecköffnung des Halteelements die Ausstülpung des Motorgehäuses "festkrallt". Alternativ kann z. B. auch vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse an sich in die Stecköffnung gesteckt wird. Das Halteelement ist also zur Klemmbefestigung der Komponente ausgebildet, um dieses in axialer Richtung gegen ein Verrutschen zu sichern. Insgesamt ist in dieser Ausführung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung eine verrutschsichere Befestigung des Schwingungstilgers, insbesondere auf dem Motorgehäuse eines Elektromotors, gewährleistet.Preferably, the fastening element has a contact web for engaging on one side of the motor vehicle component, wherein at one end side of the contact web, the holding element and on the opposite end side of the clip element is arranged and wherein the bending beam is parallel to the contact web. In this embodiment, the vibration damper is applied, for example, to a motor housing with an end-side axial protuberance. The clamp arms enclose the motor housing in this case and press the contact bar firmly onto the motor housing, while in particular the plug opening of the holding element "claws" the protuberance of the motor housing. Alternatively, z. B. also be provided that the motor housing is plugged into the plug-in opening. The holding element is thus designed to clamp the component to secure it in the axial direction against slipping. Overall, in this embodiment, both in the radial and in the axial direction, a slip-resistant attachment of the vibration absorber, in particular on the motor housing of an electric motor, guaranteed.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektromotor, insbesondere einen Verstellmotor für ein Verstellsystem in einem Kraftfahrzeug, mit einem vorbeschriebenen Schwingungstilger.The second object is achieved according to the invention by an electric motor, in particular an adjusting motor for an adjustment system in a motor vehicle, with a prescribed Vibration damper.
Ein derartiger Elektromotor ist beispielsweise zum Betätigen eines Stellelements, wie beispielsweise einer elektrisch betriebenen Heckklappe oder einer selbsttätig bewegbaren Kraftfahrzeugtür, vorgesehen. Ebenso ist der Einsatz eines derartigen Elektromotors zum Betrieb eines Fensterhebers oder einer Sitzhöhenverstelleinrichtung möglich.One such electric motor is for example for actuating an actuating element, such as an electrically operated Tailgate or an automatically movable motor vehicle door, intended. Likewise, the use of such an electric motor for operating a window regulator or a seat height adjustment device possible.
Beim Betrieb des Elektromotors entstehen häufig Schwingungen und Vibrationen, die u. U. zu einer Geräuschbelästigung führen. Derartige Schwingungen werden häufig auch auf andere Komponenten des Kraftfahrzeugs übertragen. Um beispielsweise eine Geräuschbelästigung durch den Betrieb des Elektromotors zu vermeiden und um einer vibrationsbedingten Schädigung von Kraftfahrzeug- und Elektromotorkomponenten vorzubeugen, wird ein Schwingungstilger der vorgenannten Art an dem Elektromotor angebracht. Der Schwingungstilger wird dabei häufig auf einem Motorgehäuse des Elektromotors befestigt.At the Operation of the electric motor often generate vibrations and vibrations that u. U. to a noise nuisance to lead. Such vibrations are common too transferred to other components of the motor vehicle. Around for example, a noise nuisance by to avoid the operation of the electric motor and a vibration-induced Damage to motor vehicle and electric motor components to prevent, a vibration damper of the aforementioned type attached to the electric motor. The vibration damper becomes common attached to a motor housing of the electric motor.
Die Befestigung des Schwingungstilgers geschieht dabei vorzugsweise derart, dass das Freiende des Biegebalkens mit der daran angebrachten Zusatzmasse ein Stirnende eines Motorgehäuses in axialer Richtung übersteht. Das Stirnenden des Motorgehäuses besitzt vorzugsweise eine Ausstülpung.The Attachment of the vibration absorber is preferably done such that the free end of the bending beam with attached thereto Additional mass one end of a motor housing in axial Direction survives. The front ends of the motor housing preferably has a protuberance.
Bevorzugterweise wird der Schwingungstilger derart an dem Motorgehäuse angebracht, dass ein Anlagesteg des Schwingungstilgers auf dem Motorgehäuse anliegt und dass ein an einer Endseite des Anlagestegs angeordnetes Halteelement die Ausstülpung des Motorgehäuses, vorzugsweise in einer Stecköffnung, aufnimmt und dass zwei Klammerarme eines an der gegenüberliegenden Endseite des Anlagestegs angeordneten Clipselements das Motorgehäuse umgreifen.preferably, the vibration damper is mounted on the motor housing, that an abutment web of the vibration damper on the motor housing abuts and that a arranged on one end side of the plant web Retaining element the protuberance of the motor housing, preferably in a plug-in opening, and that receives two Staple arms one on the opposite end of the Investment web arranged clip elements the motor housing embrace.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Gleichwirkende Teile sind dabei mit gleichlautenden Bezugszeichen versehen. Dabei zeigt in schematischer Darstellung:One Embodiment of the invention will be described with reference to a drawing explained in more detail. Equivalent parts are included provided with identical reference numerals. This shows in more schematic Presentation:
In
den
Der
Schwingungstilger
An
dem Freiende
Durch
die Anordnung der Zusatzmasse
Die
Anbringung des Schwingungstilgers
Dieses
umfasst hierzu im Ausführungsbeispiel ein Clipselement
Das
Befestigungselement
Die
Stecköffnung
In
der Seitenansicht gemäß
In
dem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt die
Länge
Der
in
Der
Schwingungstilger
Das
freie Stirnende
Durch
die derartige Befestigung des Schwingungstilgers
- 22
- Schwingungstilgervibration absorber
- 44
- Biegebalkenbending beam
- 66
- Befestigungselementfastener
- 88th
- Freiendefree end
- 1010
- Verbindungsbereichconnecting area
- 1212
- Längsrichtunglongitudinal direction
- 1414
- Zusatzmasseadditional mass
- 1616
- Schwingungsrichtungvibration direction
- 2020
- Clipselementclip element
- 2222
- Klammerarmeclip arms
- 2323
- Halteelementretaining element
- 2424
- Stecköffnungplug-in opening
- 2525
- Anlagestegmooring facilities
- 2626
- Wandungwall
- 2828
- Kerbescore
- 3030
- Länge des Biegebalkenslength of the bending beam
- 3232
- Länge des Befestigungselementslength of the fastener
- 3434
- Abstanddistance
- 3636
- Elektromotorelectric motor
- 3838
- Motorgehäusemotor housing
- 4040
- Antriebswelledrive shaft
- 4242
- Ausstülpungprotuberance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005027468 B3 [0007] DE 102005027468 B3 [0007]
- - DE 2744051 A1 [0008] - DE 2744051 A1 [0008]
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