DE102015008952B3

DE102015008952B3 - Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015008952B3
Application number: DE102015008952.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ottinger; Sven Schmalzrieth
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2035-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger (10) zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Tilgermasse (12), die durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff – Elastomer (14) – mit einem Trägerelement (16) verbunden ist, wobei das Trägerelement (16) einen Befestigungsabschnitt (18a, 18b) zur Anordnung an einem Stabilisator (30) aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägerelement (16) U-förmig ausgebildet ist, wobei das Elastomer (14) im Innern des U-förmigen Trägerelements (16) angeordnet ist, und wobei die Tilgermasse (12) über ihren Querschnitt vollständig im Elastomer (14) einvulkanisiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Passive Schwingungstilger, die über ein Tragelement an einem schwingenden Bauteil festlegbar sind und die eine über ein Federelement aus einem elastomeren Werkstoff mit dem Tragelement verbundene Tilgermasse umfassen, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die DE 195 47 270 C2 verwiesen.
Die gattungsbildende DE 10 2013 213 800 A1 offenbart einen Schwingungstilger einer Kraftfahrzeugaufhängung, der an einer Stabilisatorkoppel ausgeführt ist. Der Tilger wirkt mehreren Frequenzbereichen entgegen, die durch seine Masse abgestimmt werden. Ebenfalls offenbart ist eine aktive Anordnung des Tilgers, bei der die Masse in Schwingung versetzt werden kann.
Die DE 102 34 134 A1 zeigt eine weitere Vorrichtung zur Geräuschreduzierung von Radaufhängungsgeräuschen. Die Vorrichtung ist als ein piezoelektrisches Element, ein magnetrestriktives Element oder einer magnetische Legierung ausgeführt. Die Befestigungspunkte sind vorzugsweise der Querlenker, die Lenkerkonsolen oder der Querträger.
Die DE 694 05 367 T2 offenbart einen Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs umfassend eine Tilgermasse, die durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff mit dem Stabilisator verbunden ist und wobei die Tilgermasse über ihren Querschnitt vollständig im Elastomer einvulkanisiert ist.
Die WO 2010/149 756 A1 zeigt ein U-förmiges Trägerelement, welches durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff eine Lagerung für einen Stabilisator bereitstellt. Zudem weist das U-förmige Trägerelement Befestigungsabschnitte für einen Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, der wenig Bauraum beansprucht und leicht zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs umfasst in bekannter Art und Weise eine Tilgermasse, die durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff, nachfolgend als Elastomer bezeichnet, mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Trägerelement einen Befestigungsabschnitt zur Anordnung an dem Stabilisator aufweist.
Erfindungsgemäß ist das Trägerelement U-förmig ausgebildet, wobei das Elastomer im Innern des U-förmigen Trägerelement angeordnet ist, und wobei die Tilgermasse über ihren Querschnitt vollständig im Elastomer einvulkanisiert ist.
Durch die erfindungsgemäße U-förmige Gestaltung des Trägerelements sowie die Anordnung von Tilgermasse und Elastomer im Innern des U-förmigen Trägerelements ist in vorteilhafter Weise ein wenig Bauraum beanspruchender, leicht zu montierenden Schwingungstilger zur Verfügung gestellt.
Vorzugsweise ist das U-förmige Trägerelement zwei Längsschenkel und einen Mittelschenkel aufweisend ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind dabei am Mittelschenkel des U-förmigen Trägerelements L- bzw. hakenförmige Ausstellungen angeordnet. Über die hakenförmigen, die Tilgermasse teilweise umfassenden Ausstellungen ist in vorteilhafter Weise eine Wegbegrenzung der Tilgermasse sichergestellt. Ein weiterer positiver Effekt der hakenförmigen Ausstellungen ist, dass die Tilgermasse bei einem Versagen des Elastomers über die Ausstellungen verlustsicher gehalten ist. Zudem ist bei einem Versagen des Elastomers über die Ausstellungen für den Kunden eine hörbare Geräuschindikation gewährleistet.
Vorzugsweise weisen die hakenförmigen Ausstellungen an ihren der Tilgermasse zugewandten Oberflächen kleine Elastomerspuren als Anschläge auf.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das im Innern des U-förmigen Trägerelements angeordnete Elastomer einen halbkreisförmigen Einschnitt zur Aufnahme einer den Stabilisator am Kraftfahrzeugaufbau lagernde Stabilisatorschelle auf. Zudem ist der Befestigungsabschnitt des Trägerelements derart ausgebildet, z. B. als an den Enden der Längsschenkel angeordnete Befestigungsflansche, dass das Trägerelement über den Befestigungsabschnitt an der Stabilisatorschelle befestigbar ist. Diese Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhaft, da hierdurch eine Nachrüstung des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers an bereits verbaute, konventionelle Stabilisatorschellen ermöglicht ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in das im Innern des U-förmigen Trägerelements angeordnetem Elastomer ein – ein elastisches Lagerelement aufweisendes – schellenartiges Bauteil integriert ist und dass der Befestigungsabschnitt des Trägerelements derart ausgebildet ist, dass das Trägerelement am Kraftfahrzeugaufbau befestigbar ist. Vorzugsweise ist dabei der Befestigungsabschnitt als an den Enden der Längsschenkel angeordnete Befestigungsflansche ausgebildet. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Bauteile Schwingungstilger und Stabilisatorlager eine funktionsintegrierte Baueinheit bilden, die leicht zu montieren ist und dabei wenig Bauraum beansprucht.
Vorzugsweise ist das Trägerelement aus einem Blechmaterial oder einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeutet:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungstilger;
2 eine Seitenansicht des Schwingungstilger aus 1;
3 ein weiterer erfindungsgemäßer Schwingungstilger;
4 eine Frontansicht des Schwingungstilger aus 3, und
5 der Schwingungstilger aus 1 nach Montage an einem Stabilisator.
1 und 2 zeigen einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen an einem Stabilisator eines Kraftfahrzeugs.
Der Schwingungstilger 10 umfasst eine Tilgermasse 12, die durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff, nachfolgend als Elastomer 14 bezeichnet, mit einem Trägerelement 16 verbunden ist.
Das Trägerelement 16 ist U-förmig, zwei Längsschenkel 16a, 16b und einen Mittelschenkel 16c aufweisend ausgebildet. Wie 1 zu entnehmen ist, ist dabei das Elastomer 14 im Innern des U-förmigen Trägerelements 16 angeordnet. Zudem ist, – wie 1 und 2 weiter zu entnehmen ist – die Tilgermasse 12 über ihren Querschnitt vollständig im Elastomer 14 einvulkanisiert.
Das Elastomer 14 erlaubt es der Tilgermasse 12 in vorbestimmte Bewegungsrichtungen zu schwingen. Die Shore-Härte des Elastomers 14, sowie die Größe der Gummispur ist frei wählbar und hängt von der abzustimmenden Frequenz ab. So kann die Elastomerspur in vertikaler Richtung größer sein und damit mehr Weg der Tilgermasse 12 zulassen als in breiten Richtung.
Vorliegend ist das Trägerelement 16 aus einem Blechmaterial ausgebildet. Zur Montage des Trägerelements 16 sind an den Enden der Längsschenkel 16a, 16b Befestigungsflansche 18a, 18b ausgebildet.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, weist der im Innern des U-förmigen Trägerelements 16 angeordnete Elastomer 14 einen mit dem Bezugszeichen 20 bezeichneten halbkreisförmigen Einschnitt auf. Der halbkreisförmige Einschnitt 20 ist dabei so dimensioniert, dass eine – hier nicht dargestellte – konventionelle Stabilisatorschelle darin aufnehmbar ist. Nach Positionierung der Stabilisatorschelle im halbkreisförmigen Einschnitt 20, ist das U-förmige Trägerelement 16 über die an den freien Enden der Längsschenkel 16a, 16b ausgebildeten die Befestigungsflansche 18a, 18b an der vorhandenen Stabilisatorschelle befestigbar.
Weiterhin sind, wie 1 und 2 weiter zu entnehmen sind, am Mittelschenkel 16c des U-förmigen Trägerelements 16 zwei L-förmige Ausstellunsen 22 angeordnet. Die L- bzw. hakenförmigen Ausstellungen 22 umfassen die Tilgermasse 12 bereichsweise und wirken als Wegbegrenzung für die Tilgermasse 12. Über die L-förmigen Ausstellungen ist zudem die Tilgermasse 12 verlustsicher angeordnet und es ist eine hörbare Geräuschindiktion zur Verfügung gestellt, falls es zu einem Versagen des Elastomers 14 kommen sollte.
Vorliegend weisen die L- bzw. hakenförmigen Ausstellungen 22 an ihren der Tilgermasse 12 zugewandten Oberflächen kleine Elastomer Spuren als Anschläge auf.
Der in 3 und 4 dargestellt Schwingungstilger 10 entspricht im Wesentlichen dem in 1 und 2 bereits beschriebenen Schwingungstilger. Einziger Unterschied ist vorliegend, dass am Mittelschenkel 16c des Trägerelements 16 vier L- bzw. hakenförmige Ausstellungen 22 angeordnet sind.
5 zeigt die Situation nach Einbau des Schwingungstilgers 10:
ein Stabilisator 30 ist über ein Stabilisatorlager 40 an einem Hilfsrahmen 50 eines Kraftfahrzeugs gelagert. Das Lager 40 ist ihrerseits im halbkreisförmigen Einschnitt 20 des Elastomers 14 aufgenommen. Die Befestigung des Schwingungstilgers 10 erfolgt über die an den beiden Längsschenkel 16a, 16a des Trägerelements 16 ausgebildeten Befestigungsflansche 18a, 18b an den bereits vorhandenen Befestigungspunkte des Lagers 40.

Claims

Schwingungstilger (10) zur Reduktion von Schwingungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Tilgermasse (12), die durch ein Federelement aus elastomeren Werkstoff – Elastomer (14) – mit einem Trägerelement (16) verbunden ist, wobei das Trägerelement (16) einen Befestigungsabschnitt (18a, 18b) zur Anordnung an einem Stabilisator (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (16) U-förmig ausgebildet ist, wobei das Elastomer (14) im Innern des U-förmigen Trägerelements (16) angeordnet ist, und wobei die Tilgermasse (12) über ihren Querschnitt vollständig im Elastomer (14) einvulkanisiert ist.
Schwingungstilger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmige Trägerelement (16) zwei Längsschenkel (16a, 16b) und einen Mittelschenkel (16c) aufweisend ausgebildet ist.
Schwingungstilger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Mittelschenkel (16c) des U-förmigen Trägerelements (16) hakenförmige Ausstellungen (22) angeordnet sind.
Schwingungstilger (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hakenförmigen Ausstellungen (22) an ihren der Tilgermasse (12) zugewandten Oberflächen Elastomerspuren aufweisen.
Schwingungstilger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Innern des U-förmigen Trägerelements (16) angeordnete Elastomer (14) einen halbkreisförmigen Einschnitt (20) zur Aufnahme einer den Stabilisator (30) am Kraftfahrzeugaufbau (50) lagernde Stabilisatorschelle aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt (18a, 18b) des Trägerelements (16) derart ausgebildet ist, dass das Trägerelement (16) an der Stabilisatorschelle befestigbar ist.
Schwingungstilger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das im Innern des U-förmigen Trägerelements (16) angeordnetem Elastomer (14) zur Aufnahme eines Abschnitts des Stabilisators (30) ein schellenartiges, ein elastisches Lagerelement aufweisendes Bauteil integriert ist, wobei der Befestigungsabschnitt (18a, 18b) des Trägerelements (16) derart ausgebildet ist, dass das Trägerelement (16) am Kraftfahrzeugaufbau (50) befestigbar ist.
Schwingungstilger (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (16) aus einem Blechmaterial oder einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet ist.