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Die
Erfindung betrifft eine Tilgervorrichtung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruches 1.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der
DE 4032378A1 bekannt.
Die Druckschrift offenbart eine Tilgervorrichtung an einem Achsgetriebe, die
insbesondere bei untertouriger Fahrweise Schwingungen am Achsgetriebe
bedämpft. Hierfür weist die Tilgervorrichtung
eine vom Achsgehäuse beabstandete Tilgermasse und eine
elastische Lagerung auf. Die Tilgermasse, die an zwei Befestigungsstellen
mit dem Achsgehäuse, insbesondere einem Gehäusedeckel,
verbunden ist, stützt sich auf der elastischen Lagerung
gegenüber dem Gehäusedeckel ab, wobei das Masse-Feder-System
auf eine Anregefrequenz des Achsgetriebes abgestimmt ist. Da sich
die Höhe der Anregung in Fahrzeugquerrichtung unterscheidet
und das Achsgetriebe ungleichphasig schwingt, ist durch die Verkopplung
der beiden elastischen Lagerungen über die gemeinsame Masse
die Wirkung der Tilgervorrichtung eingeschränkt. Die Tilgervorrichtung
führt anstatt einer reinen Hubbewegung auch eine Wankbewegung
um einen der beiden Befestigungsstellen aus, wobei ausschließlich
ein Teil der Tilgermasse tilgend wirksam ist. Eine Anbindung der
Tilgervorrichtung an lediglich einer Befestigungsstelle würde
zu einer verstärkten Wankbewegung führen, was
die symmetrische Einbaulage der Tilgervorrichtung erklärt.
Ebenfalls zeigt die Verwendung von zwei unterschiedlichen elastischen
Lagerungen keine verbesserte Wirkung, da sich durch die Verkopplung
der elastischen Lagerungen über die gemeinsame Masse immer
eine überlagerte Bewegung ergibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße
Vorrichtung zu optimieren. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen
des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird durch
die Verwendung eines ersten und eines zweiten Einzeltilgers eine
bessere Tilgerwirkung bei geringerem Gewicht erzielt. Weiterhin
lassen sich Bauraum und Kosten einsparen.
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Vorteilhafterweise
ist die Resonanzfrequenz des ersten Einzeltilgers auf die Anregefrequenz
der ersten Befestigungsstelle und die Resonanzfrequenz des zweiten
Einzeltilgers auf die Anregefrequenz der zweiten Befestigungsstelle
abgestimmt.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die beiden Einzeltilger eine gleich große
Tilgermasse aufweisen. Dadurch entsteht keine Verstärkung
der Wankbewegung durch ungleiche Gewichtsverteilung.
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Vorzugsweise
ist die Größe der Tilgermasse eines oder beider
Einzeltilger unabhängig von den Eigenschaften des Fahrzeugaufbaus
festgelegt. Dadurch erhält man eine auf das Achsgetriebe
abgestimmte Tilgervorrichtung.
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Es
ist weiterhin von Vorteil, wenn die Einzeltilger Federelemente mit
unterschiedlicher Federkonstante aufweisen. Dadurch können
beide Einzeltilger die gleichen Tilgermassen aufweisen und auf unterschiedliche
Anregungsfrequenzen abgestimmt sein.
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Dadurch,
dass die Einzeltilger lösbar an einem Gehäuse
des Achsgetriebes, insbesondere an einem Deckel eines Hinterachsgetriebes
angeordnet sind, kann ein servicefreundlicher Austausch der Einzeltilger
vorgenommen werden beziehungsweise der Achsgetriebedeckel besonders
einfach abgenommen/aufgesetzt werden.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn die Tilgermasse eines oder beider Einzeltilger
in einer quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Fahrzeugquerebene
gegenüber dem Achsgetriebe beweglich ist. Dadurch können
die durch Torsion des Triebstrangs erzeugten Nickschwingungen des
Achsgetriebes, insbesondere des Hinterachsgetriebes, minimiert werden.
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Dadurch,
dass die Einzeltilger von jeweils wenigstens einem Verbindungselement
durchgriffen sind, kann eine einfache und servicefreundliche Montage/Demontage
erfolgen.
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Vorzugsweise
dient das Verbindungselement zur Anbindung des Hinterachsgetriebedeckels an
das Getriebegehäuse. Dadurch können zusätzliche
Verbindungselemente eingespart werden.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 die
Anbindung einer Tilgervorrichtung an das Hinterachsgetriebe mit
Blick in Fahrtrichtung,
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2 in
einer Draufsicht die Anbindung einer Tilgervorrichtung an das Hinterachsgetriebe,
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3 einen
Einzeltilger in einer Draufsicht,
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4 einen
Längsschnitt durch einen Einzeltilger gemäß Schnittlinie
A-A in 3.
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Die 1 zeigt
mit Blick in eine Fahrtrichtung F eine Hinterachse 1 mit
einem ersten und einem zweiten Querträger 2, 3.
Die beiden Querträger 2, 3 sind entlang
einer Fahrzeuglängsachse L parallel zueinander beabstandet
und erstrecken sich entlang einer Fahrzeugquerachse Z. Ferner weist
die Hinterachse 1 pro Fahrzeugseite jeweils einen Radträger 4 auf,
der über eine bogenförmige Längsstrebe 5 an den
Endstellen der Querträger 2, 3 angeordnet
ist. Die parallel beabstandeten Querträger 2, 3 und
die quer dazu angeordneten Längsstreben 5 bilden
eine trapezähnliche Nische 6, in die ein Achsgetriebe 7 einliegt.
Das Achsgetriebe 7, das erfindungsgemäß als
Hinterachsegetriebe 7 ausgebildet ist, weist ein einstückiges
Gehäuse 8 mit einem Deckel 9 auf, wobei
der Deckel 9 mittels Schraubverbindung lösbar am
Gehäuse 8 montiert ist. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform weist der Deckel 9 entlang der
Fahrzeugquerachse Z eine erste und eine zweite Befestigungsstelle 10, 11 auf,
die ihrerseits am ersten Querträger 2 anliegen.
Ferner ist am ersten Querträger 2, entgegen einer
Fahrtrichtung F, ein erster und ein zweiter Einzeltilger 14, 15 angeordnet,
die gemeinsam eine Tilgervorrichtung 27 bilden. Die Befestigungsstellen 10, 11,
der erste Querträger 2 sowie die Einzeltilger 14, 15 weisen
jeweils eine hohlzylindrische Ausnehmungen 12 auf, wobei
pro Fahrzeugseite die jeweils korrespondierenden Ausnehmungen 12 in
einer Achsebene einliegen und zur Aufnahme eines Verbindungselements 13 dienen.
D. h., dass die erste Befestigungsstelle 10 dem ersten
Einzeltilger 14 und die zweite Befestigungsstelle 11 dem zweiten
Einzeltilger 15 zugeordnet und von jeweils einem Verbindungselement 13 durchgriffen
ist. Erfindungsgemäß ist das Verbindungselement 13 als
lösbare Schraubverbindung ausgebildet und dient der Arretierung
des Achsgetriebes 7 beziehungsweise des Deckels 9 und
der Einzeltilger 14, 15 am ersten Querträger 2.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist eine Niet-, Klebe-, und/oder Schweißverbindung ebenfalls
denkbar. Ferner ist es denkbar, dass die Befestigungsstellen 10, 11 am
Deckel 9 so angeordnet sind, dass das jeweilige Verbindungselement 13 beim
Durchgreifen der Befestigungsstellen 10, 11 den
Deckel 9 unmittelbar am Gehäuse 8 fixiert,
wodurch auf zusätzliche Verbindungselemente verzichtet
werden kann.
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Die 3 und 4 zeigen
jeweils einen Einzeltilger 14, 15 in einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform mit einer Tilgermasse 16 und einem Federelement 17.
Wie in 4 zu erkennen ist, weist ein hohlzylindrischer
Trägerkern 18 an einem Axialende einen L-förmigen
Radialvorsprung 19 auf. Weiterhin ist der Trägerkern 18 von
einem Federelement 17, in Form eines Elastomers, koaxial
umgriffen. Das Federelement 17 erstreckt sich in Form eines
ersten Federabschnitts 20 entlang einer Tilger-Längsachse Y
bis zum Radialvorsprung 19. Am Radialvorsprung 19 setzt
sich das Federelement 17 radial fort, wodurch ein T-förmiger
zweiter Federabschnitt 21 gebildet ist, der den Radialvorsprung 19 einenends
umgreift und sich mit seinem freien Ende in Fahrtrichtung F und
parallel beabstandet zum ersten Federabschnitt 20 fortsetzt,
bevor sich das Federelement 17 abermals in radialer Richtung
erstreckt und sich in einen dritten und vierten Federabschnitt 22, 23 aufteilt. Der
dritte Federabschnitt 22 erstreckt sich erfindungsgemäß parallel
zur Tilger-Längsachse Y, entgegen der Fahrtrichtung Fund
annähernd parallel beabstandet zum zweiten Federabschnitt 21.
Ferner ist eine Ringfläche durch den vierten Federabschnitt 23 gebildet,
die sich quer zur Tilger-Längsachse Y erstreckt. Der vierte
Federabschnitt 23 ist durch einen radialen Versatz 24 am
dritten Federabschnitt 22 angeordnet, wobei sich der hohlkegelstumpfartige
Versatz 24 in Fahrtrichtung F radial aufweitet und etwa
in der Mitte des vierten Federabschnitts 23 in diesen übergeht.
Durch die parallele Beabstandung des zweiten und dritten Federabschnitts 21, 22 ist
ferner ein Ringspalt 25 gebildet, der in einer weiteren
erfindungsgemäßen Ausführungsform entfallen
kann. Weiterhin weist der Einzeltilger 14, 15 eine
Trägerbuchse 26 auf, die in radialer Richtung
vom dritten Federabschnitt 22 und der Tilgermasse 16 flankiert ist.
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Insbesondere
bei untertouriger Fahrweise führt die Torsion des Triebstrangs
zu Nickschwingungen beim Hinterachsgetriebe 7. Für
eine Reduzierung der Nickschwingungen durch die Einzeltilger 14, 15 ist
es zweckmäßig, dass sich – anregungsabhängig – wenigstens
eine Tilgermasse 16 eines Einzeltilgers 14, 15 in
einer Fahrzeugquerebene V gegenüber dem Achsgetriebe 5 bewegt,
wobei die Fahrzeugquerebene V quer zur Fahrzeuglängsachse
L verläuft. Bekanntermaßen ist die Anregung an
der ersten und zweiten Befestigungsstelle 10, 11 unterschiedlich
hoch und nicht gleichphasig. Somit ist es zielführend,
dass die Resonanzfrequenz des ersten Einzeltilgers 14 auf
die Anregefrequenz der ersten Befestigungsstelle 10 und
die Resonanzfrequenz des zweiten Einzeltilgers 15 auf die
Anregefrequenz der zweiten Befestigungsstelle 11 abgestimmt
ist. Weiterhin ist die Tilgermasse 16 eines oder beider Einzeltilger 14, 15 unabhängig
von den Eigenschaften des Fahrzeugaufbaus festgelegt, wobei es erforderlich
ist, dass die Einzeltilger 14, 15 gleiche Tilgermassen 16 aufweisen,
damit eine verstärkte Wankbewegungen des Achsgetriebes 7 entlang
der Fahrzeugquerachse Z sicher vermieden ist. Das Federelement 17 dient
zur Einstellung der Tilger-Resonanzfrequenz. Abhängig von
der Anregung an der Befestigungsstelle 10, 11 weisen
die Federelemente 17 der Einzeltilger 14, 15 unterschiedliche
Federkonstanten auf, wodurch eine verbesserte Tilgerwirkung bei
geringer Tilgermasse erzielt ist. In einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsform ist es ebenfalls denkbar, das elastomere
Federelement 17 in Form einer metallischen Feder auszubilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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