DE102011120305B4 - Anti-vibration bearing for a motor vehicle - Google Patents
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-
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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
Abstract
Schwingungsdämpfendes Lager (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend- einen Elastomerkörper (12);- mindestens eine in den Elastomerkörper (12) eingebrachte, mit einem magnetorheologischen Fluid (16) befüllte Kammer (14), sowie- Mittel (18) zur Erzeugung eines Magnetfeldes in der Kammer (14), dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Kammer (14) eine in Hauptdämpfungsrichtung (s) des Lagers (10) auslenkbare Tilgermasse (20) angeordnet ist und dass die Mittel (18) zur Erzeugung des Magnetfelds derart angeordnet sind, dass bei Erzeugung des Magnetfelds die magnetischen Feldlinien orthogonal zur Hauptdämpfungsrichtung (s) ausgerichtet sind.Vibration-damping bearing (10) for a motor vehicle, comprising - an elastomer body (12); - at least one chamber (14), which is introduced into the elastomer body (12) and is filled with a magnetorheological fluid (16), and - means (18) for producing a Magnetic field in the chamber (14), characterized in that a damper mass (20) which can be deflected in the main damping direction (s) of the bearing (10) is arranged in the at least one chamber (14) and that the means (18) for generating the magnetic field are arranged in this way are arranged so that when the magnetic field is generated, the magnetic field lines are oriented orthogonally to the main damping direction (s).
Description
Die Erfindung betrifft ein schwingungsdämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a vibration-damping bearing for a motor vehicle, according to the type specified in the preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßes Lager für ein Kraftfahrzeug, welches eine mit einem magnetorheologischen Fluid, nachfolgend auch als MRF bezeichnet, befüllte Kammer sowie Mittel zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist, ist in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schwingungsdämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine Schwingungsdämpfung in einem großen Frequenzbereich ermöglicht ist.The invention has for its object to develop a vibration-damping bearing for a motor vehicle according to the type specified in the preamble of claim 1 such that vibration damping in a large frequency range is made possible.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst das schwingungsdämpfende Lager für ein Kraftfahrzeug, einen eine Kammer aufweisenden Elastomerkörper, wobei die Kammer mit einem magnetorheologischen Fluid (MRF) gefüllt ist. Zudem weist das Lager Mittel zur Erzeugung eines Magnetfeldes in der Kammer auf.In a known manner, the vibration-damping bearing for a motor vehicle comprises an elastomer body having a chamber, the chamber being filled with a magnetorheological fluid (MRF). In addition, the bearing has means for generating a magnetic field in the chamber.
Erfindungsgemäß ist in der mindestens einen Kammer eine in Hauptdämpfungsrichtung des Lagers auslenkbare Tilgermasse angeordnet, und die Mittel zur Erzeugung des Magnetfelds sind derart angeordnet, dass bei Erzeugung des Magnetfelds die magnetischen Feldlinien orthogonal zur Hauptdämpfungsrichtung ausgerichtet sind.According to the invention, a damper mass which can be deflected in the main damping direction of the bearing is arranged in the at least one chamber, and the means for generating the magnetic field are arranged such that the magnetic field lines are oriented orthogonally to the main damping direction when the magnetic field is generated.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist nunmehr auf eine einfache Art und Weise ein Lager mit einem aktiv verstellbaren Schwingungstilger zur Verfügung gestellt: Mit Hilfe eines geschlossenen Regelkreises kann durch eine entsprechende Änderung des Magnetfelds und der damit verbundenen Änderung der Viskosität des MRF in der Kammer, die Dämpfungscharakteristik auf die zugrunde liegende Erregerschwingung eingestellt werden. In vorteilhafter Weise können somit durch die nunmehr realisierte Einstellbarkeit der Eigenfrequenz Schwingungen verschiedener Frequenzen gedämpft werden.The design according to the invention now provides a bearing with an actively adjustable vibration damper in a simple manner: With the aid of a closed control loop, the damping characteristic can be changed by a corresponding change in the magnetic field and the associated change in the viscosity of the MRF in the chamber be adjusted to the underlying excitation vibration. Vibrations of different frequencies can thus advantageously be damped by the adjustability of the natural frequency that has now been implemented.
Im einfachsten Fall ist die Tilgermasse plattenförmig, mehrere Durchtrittsöffnungen aufweisend, ausgebildet. Die Tilgermasse ist dabei so in der Kammer angeordnet, dass die Durchtrittsöffnungen in Richtung der Hauptdämpfungsrichtung ausgerichtet sind.In the simplest case, the damper mass is plate-shaped and has several through openings. The absorber mass is arranged in the chamber in such a way that the passage openings are aligned in the direction of the main damping direction.
Zur Abstimmung des ideal gedämpften Frequenzberichs kann es vorteilhaft sein, die Tilgermasse anders auszubilden, um die nötige Tilgermasse zu erreichen.To tune the ideally damped frequency range, it can be advantageous to design the absorber mass differently in order to achieve the necessary absorber mass.
Um nach einer Auslenkung des Lagers eine Zentrierung der Tilgermasse sicherzustellen, ist in Hauptdämpfungsrichtung betrachtet die Tilgermasse mittels zweier Federpakete an den Kämmerwänden abgestüztzt. Die Federpakete sind dabei so auszulegen, dass diese das Tilgerverhalten möglichst gering beeinflussen.In order to ensure that the absorber mass is centered after a deflection of the bearing, the absorber mass is supported on the chamber walls by means of two spring assemblies when viewed in the main damping direction. The spring assemblies are to be designed so that they influence the absorber behavior as little as possible.
Vorzugsweise sind die Mittel zur Erzeugung des Magnetfelds als eine die Kammer konzentrisch umfassende Spule ausgebildet. Diese kann z.B. in den Elastomerkörper einvulkanisiert sein. Hierdurch ist zum einen eine kompakte Bauform gewährleistet und zum anderen eine einfache Steuerung/Regelung des Magnetfeldes ermöglicht.The means for generating the magnetic field are preferably designed as a coil concentrically surrounding the chamber. This can e.g. be vulcanized into the elastomer body. This on the one hand ensures a compact design and on the other hand enables simple control / regulation of the magnetic field.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in Hauptdämpfungsrichtung betrachtet zwei Kammern in Reihe angeordnet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine verbesserte Schwingungsdämpfung ermöglicht, da eine größere Tigermasse zu Verfügung steht.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, viewed in the main damping direction, two chambers are arranged in series. This advantageously enables improved vibration damping, since a larger tiger mass is available.
Vorzugsweise sind hierbei die beiden Kammern über einen Drosselkanal fluidisch kommunizierend miteinander verbunden. In vorteilhafter Weise wird nunmehr bei eine Auslenkung des Lagers durch den stattfindenden Fluidaustausch zwischen den Kammern eine zusätzliche Dämpfung erzielt.In this case, the two chambers are preferably fluidly communicating with one another via a throttle channel. In an advantageous manner, additional damping is now achieved when the bearing is deflected due to the fluid exchange taking place between the chambers.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description in connection with the exemplary embodiments shown in the drawing.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims and in the drawing, the terms and associated reference symbols used in the list of reference symbols given below are used.
In der Zeichnung bedeutet:
-
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schwingungsdämpfenden Lagers, und -
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schwingungsdämpfenden Lagers.
-
1 a first embodiment of a vibration-damping bearing according to the invention, and -
2nd a second embodiment of a vibration-damping bearing according to the invention.
Das schwingungsdämpfende Lager
Die Kammer
Wie
Die Durchtrittsöffnungen
Zudem ist die Tilgermasse
Zur aktiven Schwingungsdämpfung wird nun mittels einer - hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten - Sensorik die Erregerschwingung eines Bauteils, z.B. einem Anbauteils eines Kraftfahrzeugs gemessen. Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass auf eine separate Sensorik verzichtet werden kann, z.B. weitere Sensoren im Kraftfahrzeug bereits eine Schätzung der Erregerschwingung ermöglichen.For active vibration damping, the excitation vibration of a component, e.g., not shown here for reasons of clarity, an attachment of a motor vehicle measured. For the sake of completeness, it should be pointed out that a separate sensor system can be dispensed with, e.g. further sensors in the motor vehicle already enable an estimation of the excitation vibration.
Mit Hilfe eines - hier ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten - Regelkreises kann die Eigenfrequenz des Schwingungssystem eingestellt werden. Dies geschieht durch eine entsprechende Änderung der Viskosität des MRF, also Stärke des Magnetfelds. Der Strömungswiderstand bringt vergleichbar mit einer Feder eine Gegenkraft zur Relativbewegung Lager-Tilgermasse auf. Je höher dieser Widerstand ist, desto höher wird die Eigenfrequenz des Tilgersystems und somit die maximal bedämpfte Frequenz.The natural frequency of the vibration system can be set with the aid of a control loop, which is likewise not shown here for reasons of clarity. This is done by changing the viscosity of the MRF accordingly, i.e. the strength of the magnetic field. The flow resistance, like a spring, exerts a counterforce to the relative movement of the absorber mass. The higher this resistance, the higher the natural frequency of the damper system and thus the maximum damped frequency.
Bei dem in
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- Schwingungsdämpfendes LagerAnti-vibration bearing
- 1212th
- ElastomerkörperElastomer body
- 1414
- Kammerchamber
- 1616
- Magnetorheologisches Fluid (MRF)Magnetorheological Fluid (MRF)
- 1818th
- SpuleKitchen sink
- 2020
- TilgermasseAbsorber mass
- 2222
- DurchtrittsöffnungenOpenings
- 2424th
- FederpaketSpring pack
- 2626
- InnenhülseInner sleeve
- 2828
- Außenhülse Outer sleeve
- SS
- HauptdämpfungsrichtungMain damping direction
Claims (6)
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