DE102009021911B4

DE102009021911B4 - Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009021911B4
Application number: DE102009021911.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Purreiter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2029-05-20
Also published as: DE102009021911A1

Abstract

Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einer Zusatzmasse (3), die durch eine Befestigungseinrichtung am schwingfähigen Teil des Aggregats, von diesem durch einen Abstandshalter beabstandet, angebracht ist, wobei sich zwischen Zusatzmasse (3) und Aggregat, als elastischer, nichtmetallischer Werkstoff ein Kunststoff befindet, durch dessen Werkstoffauswahl eine Abstimmungsanpassung des Schwingungstilgers erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter eine Abstandshalterbüchse (5) aus Kunststoff ist, die in axialer Richtung zwischen Zusatzmasse (3) und Aggregat eingebracht ist, wodurch die Schwingungstilgung durch eine Frequenzabstimmung für den erforderlichen Wirkungsbereich einstellbar ist, indem eine Geometrieänderung der Abstandshalterbüchse (5) durch deren Längenänderung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die DE 198 48 799 A1 beschreibt ein Motorlager für ein Kraftfahrzeug zur Schwingungstilgung, mit einer schwingungsdämpfenden Zusatzmasse, die am Motorlager zwischen Auflastanschlussstück und Widerlageranschlussstück angreift. Als Zusatzmasse wird ein funktionales Bauelement, das Differentialgetriebe, herangezogen.
Auf diese Weise wird ein extrem gut isolierendes Lager geschaffen, dessen dynamische Steifigkeit im relevanten Arbeitsbereich unterhalb dessen statischer Steifigkeit liegt. Allerdings kann bei Kraftfahrzeugen mit Heckantrieb, das Differentialgetriebe, das sich nicht in der Nähe der Antriebseinheit aus Motor und Getriebe befindet, nicht als Zusatzmasse Verwendung finden. Aber auch bei einem solchen Fahrzeug sollen Schwingungen des Antriebsaggregats extrem gut gedämpft werden.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die auf einfache Weise, ohne Einbeziehung des Aggregatelagers, die Schwingungen am Antriebsstrang und damit auch dessen Schallabstrahlung reduziert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nach der Erfindung besteht eine Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere an einem Verbrennungsmotor, aus einer Zusatzmasse, die durch eine Befestigungseinrichtung am schwingfähigen Teil des Aggregats, von diesem durch einen Abstandshalter beabstandet angebracht ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Zusatzmasse und Aggregat ein elastischer, nichtmetallischer Werkstoff befindet.
Das hat den Vorteil, dass Schwingungen des Antriebsstrangs, insbesondere in den Bereichen, bei denen die Steifigkeit der Bauteile und der Bauteilverbindungen ungünstig ausgelegt sind, durch eine Verringerung der Schwingungsamplituden gedämpft werden. Die akustischen Probleme, verursacht durch die Schwingungen, die bisher nur mit aufwändigen Maßnahmen, wie zum Beispiel starke Verrippungen der Gehäuse, gemindert werden konnten, können nach der Erfindung auf einfache Weise gelöst werden. Es ergibt sich eine bessere Akustik bei geringerem Gewicht und mit geringeren Kosten für den Antriebsstrang mit nahezu konstantem Wirkverhalten über den gesamten Temperaturbereich. Durch Geometrieänderung und/oder Materialänderung der Tilgermasse bzw. des elastischen Werkstoffs ist die Abstimmungsanpassung des Schwingungstilgers einfach auszuführen. Es ist damit auch möglich, die Schwingungsamplitude der Schwingungen des Antriebsstrangs definiert einzustellen, insbesondere, wenn, wie in den vorteilhaften Ausführungen der Erfindung, der elastische Werkstoff Gummi- oder Kunststoff ist, insbesondere in Form einer Lager- oder Abstandshalterbüchse aus Gummi- oder Kunststoff. Alternativ kann dann der Abstandshalter zwischen Zusatzmasse und Aggregat in axialer Richtung als Abstandshalterbüchse aus Gummi- oder Kunststoff oder als Adapter aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Auf dem Abstandshalter, in radialer Richtung zwischen diesem und der Zusatzmasse, kann die Lagerbüchse aus Gummi- oder Kunststoff zur Lagerung der Zusatzmasse ausgebildet sein. Alle Ausführungsformen haben den Vorteil, dass auf Halbzeug zurückgegriffen werden kann und so höchstens geringe oder keine Werkzeugkosten anfallen und kein Vulkanisationswerkzeug benötigt wird. Dadurch kann die Abstimmung des Schwingungstilgers kurzfristig und kostensparend erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich, wenn die Befestigungseinrichtung eine Schraube ist und/oder wenn O-Ringe zur Lagerung der Zusatzmasse auf dem Adapter bzw. Abstandshalter verwendet werden.
Drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schwingungstilgung mit einer Abstandshalterbüchse aus Kunststoff, montiert an einem Tragbock eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs,
2: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schwingungstilgung mit einer Lagerbüchse aus Kunststoff und
3: eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schwingungstilgung mit O-Ringen aus Gummi zur Lagerung der Zusatzmasse.

In 1 ist eine Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem schwingfähigen Teil eines Aggregats eines Antriebsstranges eines nicht gezeichneten Kraftfahrzeugs dargestellt, die an einem Motortragbock 1 eines Verbrennungsmotors angebracht ist. Als Befestigungseinrichtung dient eine Schraube 2, die in ein Sackloch im Motortragbock 1 eingeschraubt ist und ihrem kopfseitigen Ende zugeordnet, eine Zusatzmasse 3 aus Stahl trägt. Die Zusatzmasse 3 ist durch eine Abstandshalterbüchse 5 aus Kunststoff auf Distanz zum Motortragbock 1 gehalten. Über die Wahl des Werkstoffs der Abstandshalterbüchse 5 wird das Verhalten des Schwingungstilgers im Übergangsbereich zur Wirkfrequenz beeinflusst. Über eine Geometrieänderung der Abstandshalterbüchse 5, insbesondere einer Änderung ihrer Länge, oder über eine Gewichtsänderung der Zusatzmasse 3, der so genannten Tilgermasse, erfolgt die Frequenzabstimmung für den erforderlichen Wirkungsbereich. So können die Dämpfungseigenschaften, insbesondere bezüglich einer Glättung der Seitenbänder, eingestellt werden.
In 2 übernimmt eine Lagerbüchse 4 aus Kunststoff oder Gummi diesen Zweck und in 3 O-Ringe 6 aus Gummi. Die Zusatzmasse 3 wird hier über ein Dämpferelement, die Lagerbüchse 4 oder die zwei O-Ringe 6 als Zusatzmassenlagerbüchse, auf einen Adapter 8 als Abstandshalter gesteckt und an einem mitschwingenden Gussbauteil 7 eines Aggregats des Antriebsstranges über die Schraube 2 angebracht. Über die Werkstoffauswahl des Adapters 8, der insbesondere auch aus Kunststoff oder Aluminium sein kann, wird das Verhalten des Schwingungstilgers hinsichtlich der Seitenbänder zusätzlich beeinflussbar. Eine Änderung des Querschnitts des Adapters 8 beeinflußt die Wirkrichtung.
Die aufgrund einer Schwingungsanregung im Antriebsstrang aus Verbrennungsmotor mit angeflanschtem Getriebe entstehenden Schwingungen des kompletten Antriebsstrangs, insbesondere in den Bereichen, bei denen die Steifigkeit der Bauteile und der Bauteilverbindungen ungünstig ausgelegt ist, werden durch solche Schwingungstilger auf einfache Weise gedämpft. Es müssen keine aufwändigen Verrippungen der Gehäuse eingesetzt werden. Wenn der Motor-Getriebeverband mit geeignet verteilten Schwingungstilgern ausgerüstet wird, verringert sich die Amplitude der Schwingungen im Antriebsstrang. Durch die Verringerung der Schwingungsamplitude wird auch kostengünstig die Akustik verbessert. Die Amplitude ist über die Schwingungstilger definiert einstellbar.

Claims

Vorrichtung zur Schwingungstilgung an einem Aggregat eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einer Zusatzmasse (3), die durch eine Befestigungseinrichtung am schwingfähigen Teil des Aggregats, von diesem durch einen Abstandshalter beabstandet, angebracht ist, wobei sich zwischen Zusatzmasse (3) und Aggregat, als elastischer, nichtmetallischer Werkstoff ein Kunststoff befindet, durch dessen Werkstoffauswahl eine Abstimmungsanpassung des Schwingungstilgers erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter eine Abstandshalterbüchse (5) aus Kunststoff ist, die in axialer Richtung zwischen Zusatzmasse (3) und Aggregat eingebracht ist, wodurch die Schwingungstilgung durch eine Frequenzabstimmung für den erforderlichen Wirkungsbereich einstellbar ist, indem eine Geometrieänderung der Abstandshalterbüchse (5) durch deren Längenänderung erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat ein Verbrennungsmotor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine Schraube (2) ist.