DE102013111460A1 - Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor - Google Patents

Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor Download PDF

Info

Publication number
DE102013111460A1
DE102013111460A1 DE201310111460 DE102013111460A DE102013111460A1 DE 102013111460 A1 DE102013111460 A1 DE 102013111460A1 DE 201310111460 DE201310111460 DE 201310111460 DE 102013111460 A DE102013111460 A DE 102013111460A DE 102013111460 A1 DE102013111460 A1 DE 102013111460A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
piezoelectric element
damping
vibrations
around
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310111460
Other languages
German (de)
Inventor
Gerd-Sebastian Beyerlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ElringKlinger AG
Original Assignee
ElringKlinger AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ElringKlinger AG filed Critical ElringKlinger AG
Priority to DE201310111460 priority Critical patent/DE102013111460A1/en
Priority to PCT/EP2014/068493 priority patent/WO2015055345A1/en
Publication of DE102013111460A1 publication Critical patent/DE102013111460A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/14Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers accumulating utilisable energy, e.g. compressing air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/005Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion using electro- or magnetostrictive actuation means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/60Vehicles using regenerative power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen elektrischer Energie in Kraftfahrzeugen, wobei im Bereich der Anbindung von Bauteilen 1 an Karosserieteile 2 oder Träger 2 im Kraftfahrzeug zumindest ein piezoelektrisches Element 7, 8 derart angeordnet ist, dass beim Auftreten von Schwingungen und/oder Vibrationen des Bauteils 2 gegenüber dem Träger oder der Karosserie 1 Druck auf das zumindest eine piezoelektrische Element 7, 8 ausgeübt wird.The invention relates to a method for obtaining electrical energy in motor vehicles, wherein at least one piezoelectric element 7, 8 is arranged in the region of the connection of components 1 to body parts 2 or 2 in the vehicle such that upon the occurrence of vibrations and / or vibrations of the component 2 against the carrier or the body 1 pressure on the at least one piezoelectric element 7, 8 is applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von elektrischer Energie in Kraftfahrzeugen und eine Vorrichtung hierfür.The invention relates to a method for obtaining electrical energy in motor vehicles and a device therefor.

Kraftfahrzeuge sind im Betrieb Systeme mit einer Unzahl von eingetragenen Schwingungen, sei es durch den Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, sei es durch Schwingungseintrag im Fahrzustand.Motor vehicles are operating systems with a myriad of registered vibrations, either by the operation of an internal combustion engine, or by vibration input while driving.

Es ist deshalb notwendig in Fahrzeugen dafür zu sorgen, dass die eingetragenen Schwingungen nicht dazu führen, dass sich der Gesamtkomplex der Bauteile in Kraftfahrzeugen zu Eigenschwingungen anregen lässt, diese Eigenschwingungen zu dämpfen oder zu beseitigen.It is therefore necessary in vehicles to ensure that the registered vibrations do not cause the entire complex of components in motor vehicles to stimulate natural oscillations to dampen or eliminate these natural oscillations.

Eine Vielzahl von Teilen in Automobilen wird daher an einem Träger oder an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit Entkopplungselementen befestigt. Derartige Entkopplungselemente bestehen aus mehreren Komponenten, umfassend zumindest eine Einheit zur Fixierung des Bauteils am Träger, wie insbesondere Schrauben, Nieten, Klammern, Clips usw. und ein Dämpfungselement, welches die Fixiereinheit von dem Bauteil entkoppelt, d. h. zwischen dem Bauteil und dem Träger bzw. dem Bauteil und der Fixiereinheit oder der Fixiereinheit und dem Träger so angeordnet ist, dass eine Schwingungsentkopplung stattfindet. Im einfachsten Fall zum Beispiel bei Motorträgern handelt es sich hierbei um Gummipuffer. Nachdem die Fixiereinheit generell an beiden Seiten des zu befestigenden Bauteils angreift, werden in der Regel zwei separate Dämpfungselemente auf der Ober- und Unterseite der Bauteile angebracht.A plurality of parts in automobiles are therefore attached to a support or to a body of a motor vehicle with decoupling elements. Such decoupling elements consist of several components, comprising at least one unit for fixing the component to the carrier, such as in particular screws, rivets, clamps, clips, etc., and a damping element which decouples the fixing unit from the component, d. H. between the component and the carrier or the component and the fixing unit or the fixing unit and the carrier is arranged so that a vibration decoupling takes place. In the simplest case, for example with motor carriers, these are rubber buffers. After the fuser generally acts on both sides of the component to be fastened, two separate damping elements are usually mounted on the top and bottom of the components.

Zusätzlich ist es bekannt die Eigenschwingungen von Bauteilen oder die Resonanzschwingungen von Bauteilen dadurch zu beeinflussen, dass punktuell oder flächig Schwerschichten aufgebracht werden.In addition, it is known to influence the natural vibrations of components or the resonant vibrations of components by applying heavy layers selectively or over a wide area.

Sowohl Entkopplungselemente als auch entsprechend beschichtete Bauelemente dämpfen somit übertragende Schwingungen ausschließlich aufgrund der Trägheit.Both decoupling elements and correspondingly coated components thus dampen transmitted vibrations due solely to inertia.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Gewinnen von Energie und zum Beeinflussen von Vibrations- und Schwingungszuständen zu schaffen.The object of the invention is to provide a method for gaining energy and for influencing vibration and vibration states.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by a method having the features of claim 1.

Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.Further developments are characterized in subclaims.

Es ist zudem eine Aufgabe eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.It is also an object to provide a device for carrying out the method.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved with a device having the features of claim 8. Advantageous developments are characterized in the dependent claims.

Erfindungsgemäß werden die Entkopplungselemente piezoaktiv ausgestaltet, was bedeutet, dass piezoelektrische Aufnehmer in den Entkopplungselementen integriert sind. Hierzu können beispielsweise piezoaktive Dünnschichten in den Verbund der Entkopplungselement-Gesamteinheit integriert werden. Insbesondere können hierbei die Schichten so integriert werden, dass die Dämpfungsaktion nicht gestört wird, andererseits jedoch ausreichend Druck im Bereich der Piezoelemente aufgebaut wird, so dass durch den eingetragenen Druck elektrische Energie frei wird. Hierdurch gelingt es, die Vibrations- bzw. Schwingungsenergie in Fahrzeugen an den Entkopplungselementen abzugreifen und der Fahrzeugelektrik zur Verfügung zu stellen. Durch die Vielzahl von Aufhängungen bzw. Entkopplungspunkten kann hierdurch ein nicht unerheblicher Teil an Energie entsprechend gewandelt werden.According to the invention, the decoupling elements are designed to be piezo-active, which means that piezoelectric transducers are integrated in the decoupling elements. For this purpose, for example, piezoactive thin films can be integrated into the composite of the decoupling element overall unit. In particular, in this case, the layers can be integrated so that the damping action is not disturbed, on the other hand, however, sufficient pressure in the region of the piezoelectric elements is built up, so that electrical energy is released by the registered pressure. This makes it possible to tap the vibration or vibration energy in vehicles to the decoupling elements and to provide the vehicle electrical system. As a result of the large number of suspensions or decoupling points, a considerable proportion of energy can thereby be correspondingly converted.

Hierzu können die piezoelektrischen Aufnehmer zwischen Bauteil und Dämpfungselement aber auch zwischen Dämpfungselement und Fixiereinheit angebracht werden.For this purpose, the piezoelectric transducer between the component and damping element but also between the damping element and fixing unit can be attached.

Stehen piezoaktive Elemente mit ausreichender Eigendämpfung zur Verfügung können sie klassische Dämpfungselemente aus den Entkopplungselementen vollständig ersetzen, so dass die Befestigung ausschließlich aus einem Fixierelement und einer piezoaktiven Einheit bestehen.If piezoactive elements with sufficient internal damping are available, they can completely replace classical damping elements from the decoupling elements, so that the fastening consists exclusively of a fixing element and a piezoactive unit.

Hierzu können die piezoaktiven Elemente selbstverständlich analog einer Dämpfungseinheit beidseitig auf einem zu befestigenden Bauteil derart angebracht werden, dass bei Schwingungsausschlägen zur Karosserie hin und von der Karosserie weg die Bewegungen für die Erzeugung elektrischer Energie verwertet werden können. Bevorzugt ist es, klassische Entkopplungselemente komplett durch piezoaktive Entkopplungselemente zu ersetzen. Vorteilhafterweise können derartige piezoaktive Einheiten bereits bei der Herstellung des zu befestigenden Bauteils in den Fixierbereichen werkseitig angebracht werden.For this purpose, the piezo-active elements can, of course, be mounted on both sides of a component to be fastened analogously to a damping unit in such a way that the movements for the production of electrical energy can be utilized in the event of oscillations to the body and away from the body. It is preferred to completely replace classic decoupling elements with piezoactive decoupling elements. Advantageously, such piezoactive units can already be factory-installed in the fixing areas during the production of the component to be fastened.

Insbesondere ist es möglich piezoaktive Elemente beispielsweise in Form von gelochten Scheiben beim Herstellungsprozess der zu befestigenden Bauteile im Bereich von Aufnahmebohrungen bzw. Löchern zur Aufnahme einer Fixiereinheit kreisscheibenartig um die Löcher herum beidseitig anzuordnen.In particular, it is possible to arrange piezo-active elements, for example in the form of perforated disks, in the production process of the components to be fastened in the region of receiving bores or holes for receiving a fixing unit in a circular disk around the holes on both sides.

Besonders bevorzugt ist es hierbei, dass eine korrekte Kabelführung und die Vormontage von Anschlüssen gewährleistet ist, da jedes piezoaktive Element zwei Spannungsanschlüsse benötigt. It is particularly preferred in this case that a correct cable routing and the pre-assembly of connections is ensured because each piezoactive element requires two voltage connections.

Kabel können insbesondere bei metallischen Bauteilen zumindest teilweise auch durch die metallischen Bauteile selbst ersetzt werden.Cables can be at least partially replaced by the metallic components themselves, especially in metallic components.

Vorteilhaft bei der Erfindung ist zudem, dass die piezoaktiven Entkopplungselemente über die Rückgewinnung von Schwingungsenergie hinaus umgekehrt auch zur aktiven Schwingungsdämpfung beitragen können. Hierzu kann gezielt ein Spannungsprofil an die Elemente angelegt werden, welches sehr stark von spezifischen Randbedingungen des Systems abhängt. Dieses Spannungsprofil, das auch in einem System an verschiedenen Entkopplungselementen unterschiedlich ausfallen kann, erzeugt dementsprechend eine Gegenanregung des zu befestigenden Bauteils und verringert hierdurch zum Beispiel effektiv mechanische Belastungen am Bauteil oder auftretende Vibrationen oder Geräusche. Selbstverständlich kann diese aktive Entkopplung auch nur temporär stattfinden beispielsweise wenn ein Bauteil bei bestimmten Last- oder Fahrzuständen in den Bereich von Resonanzschwingungen kommt (die im normalen Fahrzeugbetrieb möglichst schnell durchschritten werden sollen, insbesondere in niederen Drehzahlbereichen). Dies kann dazu führen, dass beispielsweise piezoelektrische Entkopplungselemente während einer Großzahl der Fahrzustände Energie liefern und bei bestimmten Fahrzuständen, die das Bauteil in die Nähe der Resonanzfrequenz bringen, das Bauteil über die Befestigungspunkte anregt, um anschließend wieder Energie zu erzeugen.Another advantage of the invention is that the piezoactive decoupling elements in addition to the recovery of vibration energy can also contribute to the active vibration damping. For this purpose, a voltage profile can be specifically applied to the elements, which depends very strongly on specific boundary conditions of the system. This voltage profile, which can also be different in a system on different decoupling elements, accordingly generates a counter-excitation of the component to be fastened and thereby reduces, for example, effectively mechanical loads on the component or occurring vibrations or noises. Of course, this active decoupling can take place only temporarily, for example, when a component in certain load or driving conditions in the range of resonant vibrations (which should be traversed as quickly as possible in normal vehicle operation, especially in low speed ranges). As a result, for example, piezoelectric decoupling elements can supply energy during a large number of driving states and, in the case of certain driving states that bring the component close to the resonance frequency, excite the component via the attachment points in order subsequently to generate energy again.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass die Erfindung eine einfache und kostengünstige Methode bereitstellt, an eine Vielzahl an Systemen, weitestgehend unabhängig von sonstigen Randbedingungen Energierückgewinnung zu betreiben. Zur Integration der vorgeschlagenen piezoaktiven Elemente werden keine unüblichen Prozesse benötigt, die Integration in bestehende Befestigungselemente ist in einfacher Weise möglich. Hierbei ist zudem von Vorteil, dass durch die große Zahl von Entkopplungspunkten nennenswerte Energie zur Verfügung gestellt werden kann.In the invention it is advantageous that the invention provides a simple and cost-effective method to operate energy recovery on a variety of systems, largely independent of other boundary conditions. For the integration of the proposed piezoactive elements no unusual processes are needed, the integration into existing fasteners is possible in a simple manner. It is also advantageous that significant energy can be made available by the large number of decoupling points.

Weiterhin können die piezoaktiven Entkopplungselemente zumindest zeitweise zur aktiven Schwingungsdämpfung eingesetzt werden und auf diese Weise mechanische Belastungen oder störende Vibrationen und/oder Geräusche dämpfen.Furthermore, the piezoactive decoupling elements can at least temporarily be used for active vibration damping and in this way dampen mechanical loads or disturbing vibrations and / or noises.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen hierbei:The invention will be explained by way of example with reference to a drawing. It show here:

1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung von piezoelektrischen Elementen in einer Entkopplungseinrichtung; 1 an embodiment of an inventive arrangement of piezoelectric elements in a decoupling device;

2 eine weitere Ausführungsform der Anordnung piezoelektrischer Elemente in einer Entkoppelungseinrichtung mit einer Rastverbindung; 2 a further embodiment of the arrangement of piezoelectric elements in a decoupling device with a latching connection;

3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung von piezoelektrischen Elementen im Bereich eines Anschlagdämpfers. 3 a further embodiment of an inventive arrangement of piezoelectric elements in the region of a stop damper.

Um ein flächiges Bauteil 1 an einer Karosseriestruktur 2 anzubinden, ist es bekannt, eine an der Karosseriestruktur angebrachte Fixiereinrichtung 3 vorzusehen. Die Fixiereinrichtung 3 besitzt dabei einen von der Karosseriestruktur 2 vorstehenden Schaft 4, der in einem Bereich benachbart zur Karosseriestruktur einen Auflageteller 5 besitzt. Um den Schaft 4 herum und auf dem Teller 5 aufliegend ist ein erstes kreisringförmiges Gummidämpfungselement 6 angeordnet. Unmittelbar dem Teller 5 gegenüber ist auf dem Gummidämpfungselement 6 ein kreisscheibenförmiges erstes piezoelektrisches Element 7 angeordnet. Das piezoelektrische Element 7 liegt an einem von der Karosseriestruktur 2 zu entkoppelnden Bauteil 1 flächig an, wobei das Bauteil 1 mit einer entsprechenden Bohrung 18 um den Schaft 4 herum angeordnet ist. Auf dem Bauteil 1 dem ersten piezoelektrischen Element 7 diametral gegenüberliegend liegt von der anderen Seite ein zweites piezoelektrisches Element 8 ebenfalls flächig an. Wiederum auf diesem piezoelektrischen Element 8 liegt ein zweiter Gummidämpfer 9 auf, der ebenfalls korrespondierend zum ersten Gummidämpfer 6 kreisringförmig ausgebildet ist. Diesen nach oben abdeckend ist eine Kreisringscheibe bzw. Beilagscheibe 10 angeordnet, wobei die Gesamtanordnung beispielsweise mit einer Mutter 11, welche auf einen Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) des Schafts 4 aufgeschraubt ist, gehalten wird.To a flat component 1 on a body structure 2 To bind, it is known, attached to the body structure fixing 3 provided. The fixing device 3 owns one of the body structure 2 protruding shaft 4 in a region adjacent to the body structure a support plate 5 has. To the shaft 4 around and on the plate 5 resting is a first annular rubber damping element 6 arranged. Immediately the plate 5 opposite is on the rubber cushioning element 6 a circular disk-shaped first piezoelectric element 7 arranged. The piezoelectric element 7 is due to one of the body structure 2 to be decoupled component 1 flat, wherein the component 1 with a corresponding hole 18 around the shaft 4 is arranged around. On the component 1 the first piezoelectric element 7 diametrically opposite is a second piezoelectric element from the other side 8th also flat. Again on this piezoelectric element 8th is a second rubber damper 9 on, which also corresponds to the first rubber damper 6 is formed annular. Covering this upwards is a circular disk or washer 10 arranged, wherein the overall arrangement, for example, with a mother 11 , which on a threaded portion (not shown) of the shaft 4 is screwed on, is held.

Führt das Bauteil 1 nun Schwingungen im Verhältnis zur Karosseriestruktur 2 aus, werden die Piezoelemente 7, 8 abwechselnd mit Druck beaufschlagt.Leads the component 1 now vibrations in relation to the body structure 2 off, the piezo elements become 7 . 8th alternately pressurized.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (2) ist ein Bauteil 1 an einer Karosseriestruktur 2 oder anderen Fahrzeugstruktur 2 mit einer üblichen Rast- bzw. Clips-Verbindung angeordnet. Hierzu ist in der Karosseriestruktur 2 eine Bohrung 12 vorhanden, welche von einem an sich bekannten Clip 13 und dessen Rastarme 14 aufweisenden freien Ende 15 durchgriffen werden kann.In a further advantageous embodiment ( 2 ) is a component 1 on a body structure 2 or other vehicle structure 2 arranged with a conventional snap or clips connection. This is in the body structure 2 a hole 12 present, which of a known clip 13 and its latching arms 14 having free end 15 can be accessed.

Hierbei liegt ein erstes kreisscheibenförmiges piezoelektrisches Element 7 (elektrische Anschlüsse nicht gezeigt) flächig auf einer Bauteiloberfläche 16 auf, wobei das kreisscheibenförmige piezoelektrische Element ein Loch bzw. eine Bohrung 17 besitzt, welche in etwa den Durchmesser der Bohrung 12 besitzt, auf jeden Fall jedoch von dem freien Ende 15 des Clipses 13 frei durchgriffen werden kann.Here is a first circular disk-shaped piezoelectric element 7 (electrical connections not shown) flat on a component surface 16 on, wherein the circular-disk-shaped piezoelectric element is a hole or a bore 17 which has approximately the diameter of the bore 12 but in any case from the free end 15 of the clip 13 can be freely accessed.

An dem piezoelektrischen Element direkt anliegend ist das Bauteil mit seiner Bohrung 18 mit den Bohrungen 17 und 12 fluchtend angeordnet. Auch der diametral gegenüberliegenden Flachseite des Bauteils 1 ist in korrespondierender Weise das zweite piezoelektrische Element 8 angeordnet. Auf einer dem Bauteil 1 gegenüberliegenden Flachseite des zweiten piezoelektrischen Elements 8 liegt der Clip 13 mit seinem linsenförmigen Clipkopf 19 derart auf, dass mit Hilfe der sich an einer Unterseite 20 der Karosseriestruktur abstützenden Rastbeine 14 und dem Linsenkopf 19 des Clipses 13 das Bauteil 1 über die ersten und zweiten piezoelektrischen Elemente 7, 8 an der Struktur 2 gehalten wird. Werden nun Schwingungen vom Bauteil 1 gegenüber der Struktur 2 bzw. relativ zu dieser ausgeführt, werden die piezoelektrischen Elemente 7, 8 abwechselnd auf Druck beansprucht.Directly adjacent to the piezoelectric element is the component with its bore 18 with the holes 17 and 12 arranged in alignment. Also the diametrically opposite flat side of the component 1 is correspondingly the second piezoelectric element 8th arranged. On one of the component 1 opposite flat side of the second piezoelectric element 8th is the clip 13 with his lenticular clip head 19 so on that with the help of yourself at a bottom 20 the body structure supporting cog legs 14 and the Linsenkopf 19 of the clip 13 the component 1 via the first and second piezoelectric elements 7 . 8th at the structure 2 is held. Are now vibrations of the component 1 opposite the structure 2 or performed relative to this, the piezoelectric elements 7 . 8th alternately stressed to pressure.

Anstelle eines Clipses 13 ist selbstverständlich auch die Anordnung mit einer Schraubverbindung oder Nietverbindung oder Stanznietverbindung o. ä. denkbar.Instead of a clip 13 is of course the arrangement with a screw or rivet or punched rivet o. Ä. Possible.

Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere durch weitere fehlende Dämpfer über eine aktive Ansteuerung der piezoelektrischen Elemente 7, 8 eine Schwingung auch in das Bauteil 1 eingetragen werden, um beispielsweise durch Interferenzen die Gesamtschwingung zu dämpfen.In this embodiment, in particular by further missing dampers via an active control of the piezoelectric elements 7 . 8th a vibration also in the component 1 be registered, for example, to attenuate the overall vibration by interference.

Darüber hinaus ist es bei einer vorteilhaften Ausführungsform (nicht gezeigt) möglich, eines der piezoelektrischen Elemente 7, 8 durch einen Dämpfer oder z. B. eine Druckfeder zu ersetzen.Moreover, in an advantageous embodiment (not shown) it is possible to use one of the piezoelectric elements 7 . 8th by a damper or z. B. to replace a compression spring.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einem Bauteil 1 und einer Karosseriestruktur 2, insbesondere entfernt von einem Anbindung- oder Entkopplungsbereich, ein Anschlagdämpfer 21, insbesondere beispielsweise ein Anschlagdämpfer 21 aus einem elastomeren Material, vorgesehen. Dieser Anschlagdämpfer 21 aus einem elastomeren Material kann im Bereich 22 eines Anschlages oder Aufschlages des Bauteils 1 zudem einen verhärteten oder stabiler ausgebildeten Bereich 22 besitzen. Im Bereich des Anschlagdämpfers 21 besitzt das Bauteil 1 zwischen sich und dem Anschlagdämpfer ein piezoelektrisches Element 23, welches bei Vibrationen oder Aufschlägen des Bauelements 1 auf den Anschlagdämpfer 21 mit Druck beaufschlagt wird. Insbesondere mit Hilfe von bereits beschriebenen Entkoppelungspunkten kann hierbei ein insbesondere elastisches Bauteil 1 im Bereich des Anschlagdämpfers 21 unter Druck gesetzt werden um Schwingungen zu beeinflussen, wobei die noch auftretenden Restschwingungen Druck auf das piezoelektrische Element 23 derart ausüben, dass in dieser Weise die Energie umgewandelt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention is between a component 1 and a body structure 2 , In particular, away from a connection or decoupling, a stop damper 21 , in particular, for example, a stop damper 21 made of an elastomeric material, provided. This stop damper 21 made of an elastomeric material may be in the range 22 a stop or impact of the component 1 also a hardened or more stable area 22 have. In the area of the stop damper 21 owns the component 1 between itself and the stop damper a piezoelectric element 23 which is due to vibrations or impacts of the device 1 on the stop damper 21 is pressurized. In particular, with the help of already described decoupling points can in this case a particular elastic component 1 in the area of the stop damper 21 be pressurized to influence vibrations, with the residual vibrations still pressure on the piezoelectric element 23 in such a way that the energy can be converted in this way.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass einerseits in Fahrzeugen auftretende Schwingungsenergie nicht ungenutzt bleibt, sondern dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt wird, wobei zudem mit derartigen erfindungsgemäßen Systemen gezielt Schwingungen in Bauteile eingebracht werden können um beispielsweise durch Interferenz die Gesamtschwingungszustände so zu beeinflussen, dass schädliche Vibrationen oder Schwingungen reduziert oder abgebaut werden.In the invention it is advantageous that on the one hand occurring in vehicles vibration energy is not unused, but the vehicle is made available, and also with such inventive systems targeted vibrations can be introduced into components to influence, for example by interference, the overall vibration conditions so that harmful Vibrations or vibrations are reduced or reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bauteilcomponent
22
Karosseriestrukturbody structure
33
Fixiereinrichtungfixing
44
Schaftshaft
55
AuflagetellerSupport plate
66
GummidämpfungselementRubber damping element
77
piezoelektrisches Elementpiezoelectric element
88th
piezoelektrisches Elementpiezoelectric element
1010
Beilagscheibewasher
1111
Muttermother
1212
Bohrungdrilling
1313
Clipclip
1414
Rastbeinesupport legs
1515
freies Endefree end
1616
Bauteiloberflächecomponent surface
1717
Bohrungdrilling
1818
Bohrungdrilling
1919
LinsenkopfPan head
2020
Unterseitebottom
2121
Anschlagdämpferstop damper
2222
BereichArea
2323
piezoelektrisches Elementpiezoelectric element

Claims (10)

Verfahren zum Gewinnen elektrischer Energie in Kraftfahrzeugen, wobei im Bereich der Anbindung von Bauteilen (1) an Karosserieteile (2) oder Träger (2) im Kraftfahrzeug zumindest ein piezoelektrisches Element (7, 8) derart angeordnet wird, dass beim Auftreten von Schwingungen und/oder Vibrationen des Bauteils (2) gegenüber dem Träger oder der Karosserie (1) Druck auf das zumindest ein piezoelektrische Element (7, 8) ausgeübt wird.Method for obtaining electrical energy in motor vehicles, wherein in the area of the connection of components ( 1 ) to body parts ( 2 ) or carrier ( 2 ) in the motor vehicle at least one piezoelectric element ( 7 . 8th ) is arranged such that upon the occurrence of vibrations and / or vibrations of the component ( 2 ) relative to the carrier or the body ( 1 ) Pressure on the at least one piezoelectric element ( 7 . 8th ) is exercised. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Element (7, 8) zwischen oder in Dämpfungs-/Entkopplungselementen (6, 9) wie Gummidämpfern, Kunststoffdistanzstücken und dergleichen angeordnet wird.Method according to claim 1, characterized in that the piezoelectric element ( 7 . 8th ) between or in damping / decoupling elements ( 6 . 9 ) such as rubber dampers, plastic spacers and the like is arranged. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Druck auf das piezoelektrische Element (7, 8) gewonnene elektrische Energie über Leitungen der elektrischen Fahrzeugversorgung oder einer integrierten Einheit zum Zwischenspeichern/Sammeln der gewonnenen elektrischen Energie zur Verfügung gestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by pressure on the piezoelectric element ( 7 . 8th ) is provided via lines of the vehicle electrical supply or an integrated unit for buffering / collecting the electrical energy obtained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Element (7, 8) zwischen Bauteil (1) und Dämpfungselement (6, 9) und/oder zwischen Dämpfungselement (6, 9) und einer Fixiereinheit (4) zum Fixieren des Bauteils (2) an einem Karosserieteil (1) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the piezoelectric element ( 7 . 8th ) between component ( 1 ) and damping element ( 6 . 9 ) and / or between damping element ( 6 . 9 ) and a fixing unit ( 4 ) for fixing the component ( 2 ) on a body part ( 1 ) is arranged. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein piezoelektrisches Element (7, 8) mit ausreichender Eigendämpfung verwendet wird, welches auf herkömmliche Weise eine ausreichende Schwingungsentkopplung zwischen Bauteil (1) und Karosserie (2) sicherstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a piezoelectric element ( 7 . 8th ) is used with sufficient internal damping, which in a conventional manner sufficient vibration decoupling between component ( 1 ) and body ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Element mit Spannung bzw. einem Spannungsprofil derart beaufschlagt wird, dass es das an der Karosserie anzuordnende Bauteil mit einer vorbestimmten Schwingung beaufschlagt, um über Interferenz oder ähnlichen Erscheinungen Schwingungen zu dämpfen oder zu eliminieren.A method according to claim 1, characterized in that the piezoelectric element with voltage or a voltage profile is applied such that it acts on the body to be arranged on the component with a predetermined vibration to dampen or eliminate interference or similar phenomena vibrations. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein piezoelektrisches Element (7, 8) an einer Entkopplungseinrichtung (6, 9) zwischen einer Struktur (2) und einem Bauteil (1) vorhanden ist, wobei das zumindest eine piezoelektrische Element (7, 8) mit einer Fläche an einer Fläche der Struktur (2) mittelbar oder unmittelbar anliegt und mit einer weiteren Fläche an einem Bauteil (1) mittelbar oder unmittelbar anliegt, so dass Relativbewegungen zwischen der Struktur (2) und dem Bauteil (1) Druck auf das piezoelektrische Element (7, 8) ausüben können.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one piezoelectric element ( 7 . 8th ) at a decoupling device ( 6 . 9 ) between a structure ( 2 ) and a component ( 1 ), wherein the at least one piezoelectric element ( 7 . 8th ) with an area on a surface of the structure ( 2 ) bears directly or indirectly and with a further surface on a component ( 1 ) lies directly or indirectly, so that relative movements between the structure ( 2 ) and the component ( 1 ) Pressure on the piezoelectric element ( 7 . 8th ) exercise. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiereinrichtung (4) an der Struktur (2) oder dem Bauteil (1) angeordnet ist, wobei die Fixiereinrichtung (4) einen Schaft (4) besitzt und um den Schaft (4) herum ein erstes Dämpfungselement (6) angeordnet ist, auf dem ersten Dämpfungselement ein piezoelektrisches Element (7) angeordnet ist, wobei das piezoelektrische Element (7) an einem von der Struktur zu entkoppelnden Bauteil (1) mittelbar oder unmittelbar anliegt, wobei das Bauteil (1) mit einer Ausnehmung oder Bohrung (18) um den Schaft (4) herum angeordnet ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that a fixing device ( 4 ) on the structure ( 2 ) or the component ( 1 ), wherein the fixing device ( 4 ) a shaft ( 4 ) and around the shaft ( 4 ) around a first damping element ( 6 ) is arranged on the first damping element, a piezoelectric element ( 7 ) is arranged, wherein the piezoelectric element ( 7 ) on a component to be decoupled from the structure ( 1 ) is applied directly or indirectly, the component ( 1 ) with a recess or bore ( 18 ) around the shaft ( 4 ) is arranged around. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bauteil (1) dem ersten piezoelektrischen Element (7) diametral gegenüberliegend ein zweites piezoelektrisches Element (8) mittelbar oder unmittelbar anliegt, wobei auf diesem piezoelektrischen Element (8) ein zweites Dämpfungselement (9) korrespondierend zum ersten Dämpfungselement (6) kreisringförmig um den Schaft (4) herum ausgebildet ist, wobei nach oben abdeckend eine Befestigungseinrichtung (11) vorhanden ist, welche den Verbund aus Dämpfungselementen (6, 9) und Piezoelementen (7, 8) sowie Bauteil (1) und Fixiereinrichtung (4) zusammenhält.Device according to claim 7 or 8, characterized in that on the component ( 1 ) the first piezoelectric element ( 7 diametrically opposite a second piezoelectric element ( 8th ) is applied directly or indirectly, on this piezoelectric element ( 8th ) a second damping element ( 9 ) corresponding to the first damping element ( 6 ) annular around the shaft ( 4 ) is formed around, with a fastening device ( 11 ) is present, which the composite of damping elements ( 6 . 9 ) and piezo elements ( 7 . 8th ) as well as component ( 1 ) and fixing device ( 4 ) holds together. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung ein Schraubbolzen, ein Clip, eine Niete, eine Stanzniete oder dergleichen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device is a screw bolt, a clip, a rivet, a punch rivet or the like.
DE201310111460 2013-10-17 2013-10-17 Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor Withdrawn DE102013111460A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111460 DE102013111460A1 (en) 2013-10-17 2013-10-17 Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor
PCT/EP2014/068493 WO2015055345A1 (en) 2013-10-17 2014-09-01 Method and device for producing electrical energy in motor vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111460 DE102013111460A1 (en) 2013-10-17 2013-10-17 Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013111460A1 true DE102013111460A1 (en) 2015-04-23

Family

ID=51542328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310111460 Withdrawn DE102013111460A1 (en) 2013-10-17 2013-10-17 Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013111460A1 (en)
WO (1) WO2015055345A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275388A (en) * 1991-11-26 1994-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vibration control system
DE19702518C2 (en) * 1997-01-24 2000-03-09 Lothar Gaul Active influencing of joints in mechanical construction elements and structures
DE10307168B3 (en) * 2003-02-20 2004-10-14 Daimlerchrysler Ag Vibration damper used for automobile body panel using piezoelectric element providing active vibration damping by transmission of flexure forces to body panel
DE10333356A1 (en) * 2003-07-23 2005-02-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Bodywork for a motor vehicle has a longitudinal beam linked to a bearing bracket for an engine and a structure for absorbing vibration
DE10110822B4 (en) * 2001-03-07 2006-06-01 Daimlerchrysler Ag Method and device for influencing the transmission of vibrations of a vibration generator to an associated object, in particular of engine vibrations on the body of a motor vehicle
DE102010008315A1 (en) * 2009-02-27 2011-02-10 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Energy generation from vehicle vibrations using piezoelectric devices
US8143766B2 (en) * 2009-02-27 2012-03-27 GM Global Technology Operations LLC Harvesting energy from vehicular vibrations using piezoelectric devices

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231750A (en) * 1990-12-28 1992-08-20 Nissan Motor Co Ltd Vibration-proof supporting device
DE19527514C2 (en) * 1995-07-27 1999-04-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Interface for vibration reduction in structural dynamic systems
DE102004025962A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Daimlerchrysler Ag Connection of a vehicle part to a vehicle body structure
US20130221742A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 John L. Palumbo System for Harvesting Energy in Vehicles and Methods of Making and Using the Same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275388A (en) * 1991-11-26 1994-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vibration control system
DE19702518C2 (en) * 1997-01-24 2000-03-09 Lothar Gaul Active influencing of joints in mechanical construction elements and structures
DE10110822B4 (en) * 2001-03-07 2006-06-01 Daimlerchrysler Ag Method and device for influencing the transmission of vibrations of a vibration generator to an associated object, in particular of engine vibrations on the body of a motor vehicle
DE10307168B3 (en) * 2003-02-20 2004-10-14 Daimlerchrysler Ag Vibration damper used for automobile body panel using piezoelectric element providing active vibration damping by transmission of flexure forces to body panel
DE10333356A1 (en) * 2003-07-23 2005-02-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Bodywork for a motor vehicle has a longitudinal beam linked to a bearing bracket for an engine and a structure for absorbing vibration
DE102010008315A1 (en) * 2009-02-27 2011-02-10 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Energy generation from vehicle vibrations using piezoelectric devices
US8143766B2 (en) * 2009-02-27 2012-03-27 GM Global Technology Operations LLC Harvesting energy from vehicular vibrations using piezoelectric devices

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015055345A1 (en) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202006016948U1 (en) Device for damping vibrations of a steering wheel or a gasbag module comprises an adjustable control element which cooperates with the damping element and alters the natural frequency of the device
DE102011053193A1 (en) STRUCTURE OF A SUSPENSION HOLDER FOR A VEHICLE
DE202010002297U1 (en) vibration
EP3153725B1 (en) Method and device for fixing a plastic component to a carrying component
EP1528281B1 (en) Adaptive vibration damper
DE102004001098A1 (en) Piezoelectric material for dampening vibrations of a dashboard and / or a steering column
DE102020201752B4 (en) Vibration damper system for a motor vehicle steering wheel assembly
DE602006000829T2 (en) Vibration damping device and structure with this
DE102010047160A1 (en) Arrangement for mounting vibrating unit on steering wheel, has steering wheel rim which is connected with steering wheel hub through support element
DE102016125222A1 (en) Input device with magnetic haptic feedback and adjustment option
DE102013111460A1 (en) Method for obtaining electrical energy in motor vehicles and apparatus therefor
WO2015128267A1 (en) Steering shaft for a motor vehicle
DE102008052424B4 (en) Vibrationstilgersystem
DE102006054263A1 (en) Damping arrangement for vibrations in motor vehicle, comprises mass and spring, where spring influences rigidity of damping arrangement, which is adjusted by changing pre-loading of spring
EP2386775A2 (en) Oscillation damper
DE102007052848A1 (en) Device for damping vibrations of a steering wheel or a gasbag module comprises an adjustable control element which cooperates with the damping element and alters the natural frequency of the device
DE202013104449U1 (en) vibration isolator
DE102018202053A1 (en) Drive arrangement for an adjusting device of a motor vehicle, adjusting device
EP2420691A1 (en) Surface holding device with vibration dampener
DE102017105368B4 (en) Compressor housing for an air conditioning compressor of a vehicle
EP3491182B1 (en) Laundry treatment device
DE102016013347A1 (en) Lifetime resistant clamping connection of a plastic leaf spring
DE102015218944A1 (en) Spring support and method for its production
DE102022124743A1 (en) heat pump device
DE102015109281A1 (en) Fixing device for a sound actuator

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: PATRONUS IP PATENT- & RECHTSANWAELTE BERNHARD , DE

R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee