-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungstilger zum Tilgen von Schwingungen, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug auftreten können.
-
Derartige Schwingungstilger können im Bereich des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs zum Tilgen von Drehschwingungen oder an anderen Komponenten eines Fahrzeugs zum Tilgen von Biegeschwingungen vorgesehen sein. Das Einsatzgebiet derartiger Schwingungstilger ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt. Derartige Schwingungstilger können in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, bei denen Komponenten oder Maschinenteile mit Schwingungen bzw. Vibrationen belastet werden.
-
Dokument
DE 27 47 225 A1 offenbart einen Schwingungstilger. Der Schwingungstilger ist in einem Tragrohr angeordnet, das eine starre Verbindung zwischen einem Motor eines Fahrzeugs und einer im Heck des Fahrzeugs angeordneten Antriebseinheit herstellt. Der Schwingungstilger weist eine Tilgermasse auf, die sich über elastische Elemente im Tragrohr abstützt und dabei die Antriebswelle des Fahrzeugs nicht berührt.
-
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schwingungstilger bereitzustellen, der einfach herzustellen ist und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
-
Diese Aufgabe wird mit einem Schwingungstilger zum Tilgen von Schwingungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Der Schwingungstilger gemäß der Erfindung umfasst
- - wenigstens einen auf einen vorbestimmten Frequenzbereich abgestimmten Elastomerkörper,
- - wenigstens ein Innenteil, das zumindest abschnittweise in einem Innenbereich des Elastomerkörpers aufgenommen ist, und
- - wenigstens ein Außenteil, das an einem Außenbereich des Elastomerkörpers angeordnet ist,
wobei der wenigstens eine auf einen vorbestimmten Frequenzbereich abgestimmte Elastomerkörper getrennt von dem Innenteil und dem Außenteil vulkanisiert ist, wobei der wenigstens eine Elastomerkörper mit dem Innenteil und dem Außenteil kraftschlüssig verbunden ist, und wobei der wenigstens eine Elastomerkörper über einen Formschluss in seiner vorbestimmten axialen Position an dem Innenteil und dem Außenteil gehalten wird.
-
Der wenigstens eine Elastomerkörper des Schwingungstilgers kann unabhängig von dem Außenteil und dem Innenteil hergestellt und im Anschluss daran mit dem Innenteil und dem Außenteil über einen Kraftschluss verbunden werden. Der Elastomerkörper wird unabhängig von dem Außenteil und dem Innenteil vulkanisiert. Es liegt somit ein separat hergestellter und separat handhabbarer Elastomerkörper vor, der auf einen vorbestimmten Frequenzbereich abgestimmt ist. Dies bedeutet, dass der Elastomerkörper im Hinblick auf den jeweiligen Anwendungsfall speziell kalibriert ist. Unter Kalibrieren versteht man, das Verdrängen von Elastomer, sodass möglichst nur noch Druckspannungen im Elastomer vorhanden sind. Dies erhöht dessen Lebensdauer. Beispielsweise kann das Kalibrieren beim Montieren des Elastomerrings bzw. Elastomerkörpers erfolgen. Der Elastomerkörper wird zwischen dem Innenteil und dem Außenteil komprimiert und in diesem Bereich formschlüssig und verliersicher gehalten, beispielsweise durch Hinterschneidungen. Dadurch ist es möglich, dass das Elastomermaterial in allen Richtungen lediglich auf Druck beansprucht wird. Der Elastomerkörper des Schwingungstilgers gemäß der Erfindung wird nicht während der Vulkanisation mit dem Innenteil und dem Außenteil verbunden. Das Innenteil und das Außenteil müssen somit nicht aufwendig gereinigt bzw. mit einem hohen Sauberkeitsgrad durch die Fertigung geschleust werden, um mit dem Elastomerkörper beim Vulkanisieren verbunden zu werden. Das Innenteil und das Außenteil müssen auch nicht mit in die Vulkanisationsform eingelegt werden, sodass die Vulkanisationsform entsprechend einfacher gestaltet werden kann.
-
Der wenigstens eine Elastomerkörper des Schwingungstilgers gemäß der Erfindung kann über einen Kraftschluss mit dem Innenteil und dem Außenteil verbunden und über einen Formschluss in seiner vorbestimmten axialen Position an dem Schwingungstilger gehalten werden. Durch die Anordnung des Innenteils und des Außenteils kann die Abstimmung des Elastomerkörpers auf einen vorbestimmten Frequenzbereich dauerhaft beibehalten werden. Der Elastomerkörper kann in Wechselwirkung mit dem Innenteil und dem Außenteil mit einer vorbestimmten Vorspannung versehen werden, bevor der Schwingungstilger an seinem Einsatzort befestigt wird.
-
Der Kraftschluss zwischen dem Elastomerkörper und dem Innenteil bzw. dem Außenteil kann über eine Übermaßpassung erzeugt werden. Das Innenteil kann dementsprechend über eine Übermaßpassung mit dem Elastomerkörper verbunden sein. Gleiches gilt für das Außenteil, das über eine Übermaßpassung mit dem Elastomerkörper verbunden sein kann.
-
Der wenigstens eine Elastomerkörper kann eine zentrale Öffnung aufweisen. In der zentralen Öffnung kann das Innenteil zumindest abschnittsweise aufgenommen sein. Der Elastomerkörper kann ringförmig ausgebildet sein, sodass er die zentrale Öffnung vollständig umgibt. Insbesondere kann die Grundform des Elastomerkörpers die Form eines Ringes sein. Zur Abstimmung auf vorbestimmte Frequenzbereiche und in Abhängigkeit von der Gestalt des Innenteils und/oder des Außenteils kann der Elastomerkörper mit Ausnehmungen versehen sein, die sich in axialer und/oder radialer Richtung erstrecken. Es können Ausnehmungen vorgesehen sein, die sich ausgehend von der zentralen Öffnung radial in den Elastomerkörper hinein erstrecken. Ferner können radiale Ausnehmungen an den sich in axialer Richtung erstreckenden Flächen des Elastomerkörpers ausgebildet sein. Daneben können sich radiale Ausnehmungen ebenfalls von der Außenumfangsfläche des Elastomerkörpers in Richtung zu der zentralen Öffnung in den Elastomerkörper radial hinein erstrecken. Es sind somit Abweichungen von der Grundform eines regelmäßigen Kreisringes möglich. Der Elastomerkörper kann ferner Öffnungen aufweisen, die sich in axialer Richtung durch den Elastomerkörper zumindest abschnittsweise hindurch erstrecken. Diese Öffnungen können beispielsweise um die zentrale Öffnung des Elastomerkörper herum angeordnet bzw. ausgebildet sein. Diese Ausnehmungen können kreisförmig oder länglich ausgebildet sein und sich zumindest abschnittsweise entlang der Außenfläche des Elastomerkörpers erstrecken.
-
Das Innenteil oder das Außenteil kann die Tilgermasse bilden. In diesem Fall kann der Elastomerkörper direkt über einen Kraftschluss mit der Tilgermasse verbunden werden. Die Tilgermasse kann derart ausgebildet sein, dass ein Formschluss zur Sicherung des Elastomerkörpers in seiner vorbestimmten axialen Position an der Tilgermasse möglich ist.
-
Neben der voranstehend beschriebenen Ausführungsform kann das Innenteil oder das Außenteil zur Kopplung mit einer Tilgermasse dienen, die auf das Dämpfen von Schwingungen im jeweiligen Anwendungsfall konkret abgestimmt ist. Hierfür wird das Außenteil oder das Innenteil zunächst mit dem Elastomerkörper über einen Kraftschluss verbunden, bevor das Außenteil oder das Innenteil mit der Tilgermasse verbunden wird. Anders ausgedrückt kann das Innenteil oder das Außenteil zwischen dem Elastomerkörpers und der Tilgermasse angeordnet sein. Auch die Tilgermasse kann über einen Kraftschluss mit dem Außenteil oder den Innenteil verbunden sein.
-
Das Innenteil oder das Außenteil kann zur Befestigung des Schwingungstilgers an seinem Einsatzort dienen. Beispielsweise kann das Innenteil oder das Außenteil als Tilgernabe dienen und zur Verbindung mit einer Welle ausgebildet sein. Das Innenteil kann auf hierfür auf die Welle aufgepresst werden. Alternativ hierzu kann das Außenteil in eine Hohlwelle eingepresst werden. Ferner kann das Innenteil oder das Außenteil zur Kopplung mit einem Befestigungselement dienen, über das der Schwingungstilger mit der weiteren Komponente verbunden werden kann. Beispielsweise können das Innenteil oder das Außenteil mit Öffnungen versehen sein, durch die sich Befestigungselemente in Form von Schrauben erstrecken können. Diese Schrauben können dann zur Befestigung des Schwingungstilgers an seinem Einsatzort dienen.
-
Das die Tilgermasse bildende Innenteil kann rohr- oder stangenförmig ausgebildet sein. Die rohr- oder stangenförmig ausgebildete Tilgermasse kann sich durch die zentrale Öffnung des Elastomerkörpers erstreckt. Die rohr- oder stangenförmig ausgebildete Tilgermasse kann über einen Formschluss mit dem Elastomerkörper verbunden werden. Ein Schwingungstilger, der mit einer rohr- oder stangenförmig ausgebildeten Tilgermasse versehen ist, die sich durch die zentrale Öffnung des Elastomerkörpers erstreckt, kann insbesondere als Innenrohrtilger eingesetzt werden. Dies bedeutet, dass der Tilger in einer Hohlwelle oder einem Rohr angeordnet werden kann, um die an diesem Bauteil auftretenden Dreh- und Biegeschwingungen und Vibrationen zu tilgen. Eine Verbindung mit dem Rohr oder der Hohlwelle kann über das Außenteil hergestellt werden. Beispielsweise kann der Schwingungstilger über einen Kraftschluss zwischen der Hohlwelle oder dem Rohr und dem Außenteil in der Hohlwelle oder dem Rohr angebracht werden.
-
Das Innenteil und/oder das Außenteil kann jeweils wenigstens einen Abschnitt aufweisen, der zur Herstellung eines Formschlusses mit dem wenigstens einem Elastomerkörper ausgebildet ist. Der Abschnitt zur Herstellung eines Formschlusses kann in Form einer Einschnürung des Durchmessers des Innenteils oder in Form einer Ausnehmung an dem Innenteil oder Außenteil ausgebildet ist. Die Ausnehmung kann sich dabei in radialer Richtung in das Innenteil oder das Außenteil hinein erstrecken, sodass Randbereiche an dem Innenteil oder dem Außenteil vorhanden sind, die einen Formschluss mit dem Elastomerkörper herstellen können. Ferner können auch zusätzliche Elemente vorgesehen sein, die mit dem Außenteil oder dem Innenteil verbunden werden, um einen Formschluss mit dem Elastomerkörper herzustellen.
-
Das Innenteil oder das Außenteil können zur Herstellung eines Formschlusses mit dem wenigstens einem Elastomerkörper plastisch deformierbar sein. Der Elastomerkörper kann mit dem Innenteil oder dem Außenteil über einen Kraftschluss verbunden werden. Im Anschluss an die Verbindung des Elastomerkörpers mit dem Innenteil oder dem Außenteil können Randabschnitte des Innenteils oder des Außenteils plastisch deformiert werden, um schließlich einen Formschluss mit dem Elastomerkörper herzustellen. Die Randabschnitte des Innenteils oder des Außenteils können beispielsweise umgebördelt oder verstemmt werden. Das Innenteil oder das Außenteil kann hülsenförmig ausgebildet sein. Die Endabschnitte bzw. Randabschnitte der Hülse können plastisch deformiert werden, sodass ein Formschluss mit dem Elastomerkörper hergestellt wird.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Schwingungstilgers mit den im Anspruch 14 angegebenen Schritten. Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung eines Schwingungstilgers der voranstehend beschriebenen Art dienen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Schwingungstilgers umfasst die folgenden Schritte:
- - Vulkanisation wenigstens eines Elastomerkörpers, wobei die Vulkanisation unabhängig von den weiteren Komponenten des Schwingungstilgers erfolgt,
- - Herstellen und Bereitstellen des Innenteils und des Außenteils,
- - Verbinden des Elastomerkörpers mit dem Innenteil und dem Außenteil mittels eines Kraftschlusses, und
- - Herstellen eines Formschlusses, um den Elastomerkörper in seiner vorbestimmten axialen Position zu sichern.
-
Der Elastomerkörper wird getrennt von dem Innenteil und dem Außenteil vulkanisiert. Die Vulkanisation des Elastomerkörpers erfolgt vollständig unabhängig von dem Innenteil und dem Außenteil. Es ist dementsprechend nicht notwendig, das Innenteil und das Außenteil für die Vulkanisation zu reinigen bzw. mit einem hohen Sauberkeitsgrad durch die Fertigung zu schleusen. Der Elastomerkörper wird vornehmlich über einen Kraftschluss mit dem Innenteil und dem Außenteil verbunden und über einen Formschluss in seiner axialen Position gesichert. Die einzelnen Teile des Schwingungstilgers können alle in axialer Richtung zusammengefügt werden.
-
Der Verbindungsschritt zum Verbinden des Elastomerkörpers mit dem Innenteil und dem Außenteil kann umfassen:
- - Herstellen einer Übermaßpassung zwischen dem Elastomerkörper und dem Innenteil, und
- - Herstellen einer Übermaßpassung zwischen dem Elastomerkörper und dem Außenteil.
-
Beispielsweise kann der Elastomerkörper auf das Innenteil aufgepresst und der Elastomerkörper in das Außenteil eingepresst werden. Ferner kann das Innenteil in den Elastomerkörper eingepresst und das Außenteil auf den Elastomerkörper aufgepresst werden.
-
Der Schritt des Herstellens und Bereitstellens des Innenteils und des Außenteils kann umfassen:
- - Ausbilden einer Einschnürung des Außendurchmessers des Innenteils, oder
- - Ausbilden einer Ausnehmung zur Herstellung eines Formschlusses an dem Innenteil oder dem Außenteil.
-
Das Verfahren kann ferner folgenden Schritt des Herstellens eines Formschlusses umfassen:
- - plastisches Deformieren wenigstens eines Endabschnitts des Innenteils oder des Außenteils.
-
Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kann als Drehschwingungstilger, beispielsweise als Innenrohrtilger, oder als Biegetilger oder als Kombination eines Drehschwingungstilgers und eines Biegetilgers ausgeführt werden.
-
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:
- 1 bis 3 Ansichten eines Schwingungstilgers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4a bis 4d Ansichten der Verfahrensschritte zur Herstellung eines Schwingungstilgers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 bis 7 Ansichten eines Schwingungstilgers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 8a bis 8d Ansichten der Verfahrensschritte zur Herstellung eines Schwingungstilgers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 9 bis 11 Ansichten eines Schwingungstilgers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 12a bis 12e Ansichten der Verfahrensschritte zur Herstellung eines Schwingungstilgers gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 13 bis 15 Ansichten eines Schwingungstilgers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
- 16 bis 18 Ansichten eines Schwingungstilgers gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
- 19a bis 19d Ansichten der Verfahrensschritte zur Herstellung eines Schwingungstilgers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
- 20a bis 25d Ansichten eines Elastomerkörpers gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele;
- 26a bis 26b eine abgewandelte Ausführungsform zu der Ausführungsform gemäß 1; und
- 27a bis 27c Ansichten zu einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingungstilgers 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
-
Der Schwingungstilger 10 weist einen Elastomerkörper 12, ein Innenteil 14 und ein Außenteil 16 auf. Das Innenteil 14 bildet bei dem Schwingungstilger 10 die Tilgermasse, die auf den jeweiligen Anwendungsfall zur Dämpfung von Schwingungen ausgelegt ist. Die Tilgermasse 14 bzw. das Innenteil 14 ist stabförmig ausgebildet. Die Tilgermasse 14 weist einen Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser auf. Die Tilgermasse 14 ist mit dem Abschnitt 22 in einer Öffnung 24 des Elastomerkörpers 12 aufgenommen. Das Außenteil 16 erstreckt sich außen um den Elastomerkörper 12 herum. Das Außenteil 16 weist zwei radial einwärts gebogene Abschnitte 18 und 20 auf. Wie der Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser der Tilgermasse 14 dienen auch die radial einwärts gebogenen Abschnitte 18 und 20 des Außenteils 16 zur Herstellung eines Formschlusses mit dem Elastomerkörper 12. Über diesen Formschluss wird der Elastomerkörper 12 in axialer Richtung an seiner vorbestimmten Position gehalten.
-
2 zeigt eine Seitenansicht des Schwingungstilgers 10.
-
Der Schwingungstilger 10 weist den Elastomerkörper 12 auf, der die Tilgermasse 14 bzw. das Innenteil 14 und das Außenteil 16 miteinander verbindet. Der Elastomerkörper 12 erstreckt sich in radialer Richtung zwischen der Tilgermasse 14 und dem Außenteil 16.
-
3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2.
-
Die Tilgermasse 14 ist stabförmig ausgebildet und erstreckt sich durch die Öffnung 24 des Elastomerkörpers 12. Die Tilgermasse 14 weist einen Abschnitt 22 mit verringertem Außendurchmesser auf. Die Abschnitt 22 entspricht einer Einschnürung des Außendurchmessers der Tilgermasse 14. Ausgehend von dem Abschnitt 22 erstreckt sich die Tilgermasse 14 mit konstantem Durchmesser entlang der Achse M des Schwingungstilgers 10. Die Abschnitte mit konstantem Durchmesser beiderseits des Abschnitts 22 sind in axialer Richtung gleich lang.
-
Das Außenteil 16 weist die beiden radial einwärts gebogenen Abschnitte 18 und 20 auf. Zwischen den Abschnitten 18 und 20 erstreckt sich das Außenteil 16 im Wesentlichen parallel zur Achse M des Schwingungstilgers 10. Die beiden Abschnitte 18 und 20 halten den Elastomerkörper 12 in seiner vorbestimmten axialen Position an dem Außenteil 16. Die Einschnürung des Außendurchmessers der Tilgermasse 14 im Abschnitt 22 dient zur Herstellung eines Formschlusses, um eine Relativbewegung zwischen der Tilgermasse 14 und dem Elastomerkörper 12 in axialer Richtung des Schwingungstilgers 10 zu verhindern.
-
Die 4a bis 4d zeigen die einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung des Schwingungstilgers 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
-
Zunächst werden die einzelnen Teile 12, 14 und 16 bereitgestellt, die zur Herstellung des Schwingungstilgers benötigt werden (4a).
-
Der Elastomerkörper 12 wird separat und damit unabhängig von dem Innenteil 14 bzw. der Tilgermasse 14 und dem Außenteil 16 vulkanisiert. Der Elastomerkörper 12 ist ringförmig ausgebildet und weist eine zentrale Öffnung 24 auf. Die Wandung der zentralen Öffnung 24 ist radial einwärts konvex gewölbt, d. h. ballig, ausgebildet. Das Außenteil 16 ist hülsenförmig ausgebildet. Die Tilgermasse 14 ist stabförmig ausgebildet und weist im Abschnitt 22 eine Einschnürung ihres Außendurchmessers auf.
-
In dem Zustand gemäß 4b wurde der Elastomerkörper 12 auf die Tilgermasse 14 aufgepresst. Die Tilgermasse 14 befindet sich im Abschnitt 22, sodass ein Formschluss zwischen dem Elastomerkörper 12 und der Tilgermasse 14 vorliegt.
-
In den Zustand gemäß 4c wurde das hülsenförmige Außenteil 16 auf die Außenumfangsfläche 26 des Elastomerkörpers 12 aufgepresst, um einen Kraftschluss zwischen dem Elastomerkörper 12 und dem Außenteil 16 herzustellen. Die Außenumfangsfläche 26 erstreckt sich parallel zur Achse M.
-
In dem Zustand gemäß 4d wurde das Außenteil 16 plastisch deformiert, wobei die Abschnitte 18 und 20 zur Herstellung eines Formschlusses mit dem Elastomerkörper 12 radial einwärts deformiert wurden. Zwischen den beiden radial einwärts gebogenen Abschnitten 18 und 20 erstreckt sich das Außenteil 16 im Wesentlichen parallel zur Achse M des Schwingungstilgers 10.
-
Wie sich aus den 4a bis 4d ergibt, können das Innenteil 14, der Elastomerkörper 12 und das Außenteil 16 in Richtung der Achse M zusammen gefügt werden.
-
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingungstilgers 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
Der Schwingungstilger 110 weist ein Innenteil 14 auf, durch das sich eine Öffnung 28 erstreckt. In der Öffnung 28 ist eine Schraube 30 aufgenommen. Das Innenteil 14 weist ferner einen Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser auf, in dem der Elastomerkörper 12 angeordnet ist. Das Innenteil 14 bildet gemäß dieser Ausführungsform die Tilgermasse des Schwingungstilgers 110, die auf den jeweiligen Anwendungsfall und die dabei zu dämpfenden Schwingungen abgestimmt ist. radial außen ist an dem Elastomerkörper 12 das Außenteil 16 angeordnet. Das Außenteil 16 ist topfförmig ausgebildet und weist ebenfalls eine Öffnung (nicht gezeigt) auf, durch die sich die Schraube 30 erstreckt, wie sich anhand des Gewindeabschnitts 32 der Schraube 30 in 5 erkennen lässt. Über die Schraube 30 mit ihrem Gewindeabschnitt 32 kann der Schwingungstilger 110 an seinem endgültigen Einsatzort befestigt werden. Bei dem Schwingungstilger 110 handelt es sich um einen Schwingungstilger zum Tilgen von Biegeschwingungen und Drehschwingungen.
-
6 zeigt eine Vorderansicht des Schwingungstilgers 110.
-
Der Schwingungstilger 110 weist ein Innenteil 14 und ein Außenteil 16 auf, zwischen denen sich in radialer Richtung der Elastomerkörper 12 erstreckt. Durch das Innenteil 14 erstreckt sich eine Öffnung 28, in der eine Schraube 30 aufgenommen ist. Von der Schraube 30 ist in 6 der Schraubenkopf gezeigt, der zur Aufnahme eines Sechskant-Schlüssels (InbusSchlüssel) ausgebildet ist.
-
7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII in 6. Das Außenteil 16 ist topfförmig ausgebildet und weist eine Öffnung 34 auf, durch die sich die Schraube 30 mit ihrem Gewindeabschnitt 32 erstreckt. Die Öffnung 34 ist in einem Abschnitt 36 des Außenteils 16 ausgebildet, der sich senkrecht zur Achse M des Schwingungstilgers 110 erstreckt. Die Schraube 30 kann sich mit ihrer Schulter am Übergang in den Gewindeabschnitt 32 an dem Abschnitt 36 des Außenteils 16 abstützen. Die Schraube 30 kann mit ihrer Schulter Außenteil 16 zur Befestigung des Schwingungstilger ziehen am Einsatzort klemmen. Ausgehend vom Abschnitt 36 erstreckt sich das Außenteil 16 im Abschnitt 38 parallel zur Längsachse M bis zum Abschnitt 20, der zusammen mit dem Abschnitt 18 zur Herstellung eines Formschlusses mit dem Elastomerkörper 12 dient. Zwischen den Abschnitten 18 und 20 erstreckt sich das Außenteil 16 parallel zur Längsachse M des Schwingungstilgers 110. Im Abschnitt 40 weist das Außenteil 16 seinen größten Außendurchmesser auf.
-
Der Abschnitt 40 des Außenteils 16 und der Abschnitt 22 mit der Einschnürung des Außendurchmessers des Innenteils 14 überlappen einander in axialer Richtung. Der Elastomerkörper 12 erstreckt sich in radialer Richtung zwischen dem Abschnitt 40 des Außenteils 16 und dem Abschnitt 22 des Innenteils 14.
-
Das Innenteil 14 weist eine Öffnung 28 auf, die sich durch das Innenteil 14 entlang der Achse M erstreckt. In der Öffnung 28 ist ein Absatz 42 ausgebildet, der die Öffnung 28 in einen Abschnitt mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser unterteilt. An diesem Absatz 42 kann sich die Schraube 30 mit ihrem Schraubenkopf abstützen. Der Schraubenkopf der Schraube 30 dient als Verliersicherung für das die Tilgermasse bildende Innenteil 14. Selbst bei der Zerstörung des Elastomerkörpers 12 wird das Innenteil 14 bzw. die Tilgermasse 14 über den Schraubenkopf der Schraube 28 an dem Außenteil 16 gehalten.
-
Zwischen der Außenumfangsfläche der Schraube 30 der Innenumfangsfläche der Öffnung 28 stellt sich ein vorbestimmter radialer Abstand ein. Durch diesen vorbestimmten radialen Abstand wird gewährleistet, dass die Tilgermasse 14 zur Schwingungstilgung gegenschwingen bzw. sich im vorbestimmten Umfang relativ zu der Schraube 30 und dem Außenteil 16 bewegen kann.
-
Die 8a bis 8a zeigen Ansichten der Herstellungsschritte zur Herstellung des Schwingungstilgers 110.
-
Gemäß 8a werden der Elastomerkörper 12, das Innenteil 14 und das Außenteil 16 bereitgestellt. Der Elastomerkörper 12 wird unabhängig von dem Innenteil 14 und dem Außenteil 16 vulkanisiert.
-
In 8b wurde der Elastomerkörper 12 auf das Innenteil 14 zur Herstellung eines Kraftschlusses aufgepresst. Der Elastomerkörper 12 ist im Abschnitt 22 mit der Einschnürung des Außendurchmessers des Innenteils 14 angeordnet.
-
In 8c wurde das topfförmige Außenteil 16 auf die Außenumfangsfläche 26 des Elastomerkörpers 12 aufgepresst. In 8c stützt sich das Außenteil 16 über den Abschnitt 20 am Elastomerkörper 12 ab. Es liegt ein Formschluss zwischen dem Elastomerkörper 12 und dem Abschnitt 20 vor.
-
In 8d wurde das Außenteil 16 im Abschnitt 18 plastisch deformiert, um einen Formschluss zwischen dem Außenteil 16 und dem Elastomerkörper 12 herzustellen. Die Abschnitt 18 erstreckt sich radial einwärts und schräg zur Achse M des Schwingungstilgers 110.
-
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingungstilgers 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
-
Der Schwingungstilger 210 weist ein Innenteil 14, einen Elastomerkörper 12 und ein Außenteil 16 auf. Außen an dem Außenteil 16 ist die Tilgermasse 44 vorgesehen. Das Außenteil 16 koppelt den Elastomerkörper 12 mit der Tilgermasse 44. In dem Innenteil 14 ist eine Öffnung 46 ausgebildet.
-
10 zeigt eine Vorderansicht des Schwingungstilgers 210.
-
Der Schwingungstilger 210 weist eine Tilgermasse 44 auf, die sich außen um das Außenteil 16 herum erstreckt. Das Außenteil 16 ist über den Elastomerkörper 12 mit dem Innenteil 14 verbunden. In dem Innenteil 14 ist eine Durchgangsöffnung 46 ausgebildet.
-
11 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XI-XI in 10.
-
Die Tilgermasse 44 weist eine Öffnung 48 auf, in der das Außenteil 16, der Elastomerkörper 12 und abschnittsweise auch das Innenteil 14 aufgenommen sind. Die Öffnung 48 weist einen umlaufenden Vorsprung 50 auf, der sich radial einwärts erstreckt und an dem sich das Außenteil 16 in axialer Richtung abstützen kann. Das Außenteil 16 ist mit der Tilgermasse 44 über einen Kraftschluss verbunden. Das Innenteil 14 ist rohrförmig ausgebildet und weist einen Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser auf, d.h. der Abschnitt 22 wird von einer Einschnürung des Außendurchmessers des Innenteils 14 gebildet. Die Öffnung 46 erstreckt sich durch das Innenteil 14. Die Öffnung 46 kann zur Aufnahme von Befestigungsmitteln zur Befestigung des Tilgers 210 dienen.
-
Die 12a bis 12e zeigen die einzelnen Herstellungsschritte zur Herstellung des Schwingungstilgers 210.
-
In 12a sind die Einzelteile 12, 14, 16 und 44 des Schwingungstilgers 210 gezeigt.
-
In dem Zustand gemäß 12b wurde der Elastomerkörper 12 auf das Innenteil 14 aufgepresst. Der Elastomerkörper 12 ist im Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser angeordnet. Zwischen dem Elastomerkörper 12 und dem Abschnitt 22 des Innenteils 14 wird neben einem Kraftschluss auch ein Formschluss hergestellt, um den Elastomerkörpers 12 an seiner vorbestimmten axialen Position an dem Innenteil 14 zu halten.
-
In dem Zustand gemäß 12c wurde das hülsenförmige Außenteil 16 auf die Außenumfangsfläche 26 des Elastomerkörpers 12 aufgepresst.
-
In dem Zustand gemäß 12d wurde das Außenteil 16 in den Abschnitten 18 und 20 plastisch deformiert, um einen Formschluss mit dem Elastomerkörper 12 herzustellen.
-
In dem Zustand gemäß 12e wurde die Tilgermasse 44 auf das Außenteil 16 aufgepresst. Die Tilgermasse 44 kann sich über den Vorsprung 50 an dem Außenteil 16 abstützen.
-
13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingungstilgers 310 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
-
Der Schwingungstilger 310 weist ein Innenteil 14, einen Elastomerkörper 12 und ein Außenteil 16 auf, das gemäß der vierten Ausführungsform die Tilgermasse bildet. Ein Sicherungselement 52 ist an dem Außenteil bzw. der Tilgermasse 16 angeordnet, um den Elastomerkörper 12 in seiner vorbestimmten axialen Position zu halten.
-
14 zeigt eine Vorderansicht des Schwingungstilgers 310.
-
Der Schwingungstilger 310 weist das Innenteil 14 mit seiner Durchgangsöffnung 46, den Elastomerkörper 12 und das die Tilgermasse 16 bildende Außenteil auf. In der Öffnung 48 in der Tilgermasse 14 ist ein Sicherungselement 52 vorgesehen, das einen Formschluss mit dem Elastomerkörper 12 herstellt.
-
15 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XV-XV in 14.
-
Der Schwingungstilger 310 weist zwei Elastomerkörper 12a und 12b auf, die über einen Kraftschluss mit dem Innenteil 14 und der Tilgermasse 16 verbunden sind. Das Innenteil 14 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 54 auf, der zwischen den beiden Elastomerkörpern 12a und 12b vorgesehen ist. Der Elastomerkörper 12a ist zwischen dem Vorsprung 50 an der Tilgermasse 16 und dem radialen Abschnitt 54 des Innenteils 14 angeordnet. Der Elastomerkörper 12b ist zwischen dem radialen Abschnitt 54 des Innenteils 14 und dem Sicherungselement 52 angeordnet. Über den Vorsprung 50 an der Tilgermasse 16 und das Sicherungselement 52 wird ein Formschluss zwischen den Elastomerkörpern 12a und 12b und der Tilgermasse 16 hergestellt, um die Elastomerkörper 12a und 12b in ihrer vorbestimmten axialen Position zu halten. Das Sicherungselement 52 weist einen radialen Abschnitt 56 auf, der sich radial einwärts erstreckt und einen Formschluss mit den Elastomerkörpern 12a und 12b herstellt. Das Sicherungselement 52 selbst kann über einen Kraftschluss mit der Tilgermasse 16 verbunden sein. Über den radialen Abschnitt 54 an dem Innenteil 14 wird ein Formschluss zwischen dem Innenteil 14 und den Elastomerkörpern 12a und 12b hergestellt. Der radiale Abschnitt 54 an dem Innenteil 14 bildet zusammen mit dem radial einwärts gerichteten Vorsprung 50 an der Tilgermasse 16 eine Verliersicherung für die Tilgermasse 16. Selbst bei einem Defekt bzw. einer Zerstörung der Elastomerkörper 12a und 12b oder einem Lösen des Sicherungselements 52 kann die Tilgermasse 16 mittels des radialen Abschnitts 54 und des Vorsprungs 50 an dem Innenteil 14 gehalten werden.
-
Der Schwingungstilger 310 dient zum Tilgen von Biege- und Drehschwingungen. Auch bei der Herstellung des Schwingungstilgers 310 werden zunächst die Elastomerkörper 12a und 12b unabhängig von dem Innenteil 14 und der Tilgermasse 16 vulkanisiert. Die Elastomerkörper 12a und 12b werden sodann auf das Innenteil 14 aus entgegengesetzten axialen Richtungen aufgepresst und in Anlage mit dem radialen Abschnitt 54 des Innenteils 14 gebracht. Im Anschluss daran wird das Innenteil 14 zusammen mit den Elastomerkörpern 12a und 12b in die Öffnung 48 der Tilgermasse 16 eingepresst und mit dem Vorsprung 50 in Anlage gebracht. Abschließend wird das Sicherungselement 52 in die Öffnung 48 eingepresst, um einen Formschluss mit dem Elastomerkörper 12b herzustellen.
-
16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingungstilgers 410 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
-
Der Schwingungstilger 410 weist ein Innenteil 14, ein Außenteil 16 und einen das Innenteil 14 mit dem Außenteil 16 verbindenden Elastomerkörper 12 auf. Das Außenteil 16 gemäß dieser Ausführungsform bildet die Tilgermasse.
-
17 zeigt eine Vorderansicht des Schwingungstilgers 410.
-
Der Schwingungstilger 410 umfasst einen Elastomerkörper 12, der über einen Kraftschluss mit dem Innenteil 14 und der Tilgermasse 16 verbunden ist. Ferner wird der Elastomerkörper 12 über einen Formschluss in seiner vorbestimmten axialen Position an dem Innenteil 14 und der Tilgermasse 16 gehalten.
-
18 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII in 17.
-
Die Tilgermasse 16 weist eine umlaufende Ausnehmung 58 auf, die in Form einer radial auswärts gerichteten Wölbung ausgebildet ist. Durch die Ausnehmung 58 werden beiderseits der Ausnehmung 58 Randabschnitte 60 gebildet, die zum Herstellen eines Formschlusses mit dem Elastomerkörper 12 dienen. Anders ausgedrückt hat die Öffnung 46 in der Tilgermasse 16 im Bereich der Randabschnitte einen kleineren Innendurchmesser als im Bereich der Ausnehmung 58 das Innenteil 14 ist hülsenförmig ausgebildet und umfasst zwei plastisch deformierte Abschnitte 18 und 20, die einen Formschluss mit dem Elastomerkörper 12 herstellen. Der Schwingungstilger 410 kann zum Tilgen von Dreh- und Biegeschwingungen dienen.
-
Die 19a bis 19d zeigen die einzelnen Herstellungsschritte zur Herstellung des Schwingungstilgers 410.
-
In dem Zustand gemäß 19a sind die Einzelteile des Schwingungstilgers 410 mit dem hülsenförmigen bzw. rohrförmigen Innenteil 14, dem ringförmigen Elastomerkörper 12 und der Tilgermasse 16 gezeigt. Die Außenumfangsfläche 26 des Elastomerkörpers 12 ist in radialer Richtung konvex nach außen gewölbt, wobei die Wölbung des Elastomerkörpers 12 korrespondierend zu der Wölbung der Ausnehmung 58 in der Tilgermasse 16 ausgebildet ist.
-
In dem Zustand gemäß 19b wurde der Elastomerkörper 12 in die Tilgermasse 16 eingepresst. Über die Randabschnitte 60, die in axialer Richtung neben der Ausnehmung 58 ausgebildet sind, wird ein Formschluss zwischen dem Elastomerkörper 12 und der Tilgermasse 16 hergestellt.
-
In dem Zustand gemäß 19c wurde das Innenteil 14 in die Öffnung 24 des Elastomerkörpers 12 zur Herstellung eines Kraftschlusses eingepresst.
-
In dem Zustand gemäß 19d wurde das Innenteil 14 in den Abschnitten 18 und 20 plastisch deformiert, um einen Formschluss mit dem Elastomerkörper 12 herzustellen. Die Abschnitte 18 und 20 wurden dazu nach radial außen, d.h. weg von der Achse M gebogen.
-
Die 20a bis 25b zeigen Ansichten verschiedener Ausführungsvarianten eines Elastomerkörpers 12, der in einem erfindungsgemäßen Schwingungstilger zum Einsatz kommen kann.
-
Die 20a und 20b zeigen einen Elastomerkörper 12, der ringförmig ausgebildet ist. Der Elastomerkörper 12 weist eine zentrale Öffnung 24 auf.
-
Der Elastomerkörper 12 gemäß den 21a und 21b weist Öffnungen 62 auf, die um die zentrale Öffnung 24 herum angeordnet sind. Die Öffnungen 24 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind in einem vorbestimmten Winkel zueinander versetzt angeordnet. Die Grundform des Elastomerkörpers 12 kann weiterhin als ringförmig bezeichnet werden.
-
Die 22a und 22b zeigen einen Elastomerkörper 12 mit Ausnehmungen 64, die um die zentrale Öffnung 24 herum angeordnet sind. Die Ausnehmungen 64 erstrecken sich abschnittsweise entlang der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche des Elastomerkörpers 12.
-
Der in den 23a und 23b gezeigte Elastomerkörper 12 weist eine zentrale Öffnung 24 auf, die nicht kreisförmig ausgebildet ist, sondern drei sich in radialer Richtung in den Elastomerkörpers 12 hinein erstreckende Vorsprünge oder Arme 66 aufweist. Die Arme 66 sind um einen vorbestimmten Winkel zueinander versetzt angeordnet.
-
Die 24a und 24b zeigen einen Elastomerkörper 12 mit Ausnehmungen 68, die sich ausgehend von der Außenumfangsfläche 68 radial einwärts in Richtung der zentralen Öffnung 24 erstrecken.
-
Die 25a und 25b zeigen einen Elastomerkörper 12 mit Ausnehmungen 70, die sich in radialer Richtung an den axialen Seitenflächen 72 und 74 des Elastomerkörpers 12 zwischen der zentralen Öffnung 24 und der Außenumfangsfläche 26 erstrecken.
-
Mit den in den 20a bis 25b gezeigten Ausführungsvarianten von Elastomerkörpern 12 mit verschiedenen Öffnungen, Ausnehmungen sowie Vorsprüngen lassen sich unterschiedliche Elastomermaterial-Konzentrationen herstellen, um je nach Anwendungsfall ein bestimmtes Dämpfung- bzw. Schwingungsverhalten zu erreichen. So können die Elastomerkörper 12 in bestimmten Schwingungsrichtungen härter oder weicher eingestellt werden. Mit derartigen Elastomerkörpern 12 kann der Schwingungstilger 10 auf verschiedene Frequenzbereiche abgestimmt werden.
-
Es angemerkt, dass diese Ausführungsformen auch beliebig untereinander kombiniert werden können, beispielsweise derart, dass eine Elastomerkörper 12 eingesetzt wird, wie in 24a,b gezeigt, der zusätzlich mit Bohrungen im Federbereich ausgeführt ist, wie in 21a,b gezeigt.
-
Grundsätzlich sei zu den Ausführungsformen der 20a-25b angemerkt, dass es für eine Frequenzabstimmung erforderlich ist, die Federgeometrie bzw. die Federquerschnitte zu verändern bzw. zu verkleinern. Um aber die Stabilität des Trägers nicht zu schwächen, wird die dann Gummikontur verändert, wie bei den 20a-25b dargestellt, sodass nur bestimmte Bereiche im Elastomer kalibriert und als Feder verwendet werden. Die freigestellten Bereiche im Elastomer haben dann kaum noch Einfluss auf die Schwingungsfrequenz und das Tilgungsverhalten des Schwingungstilgers.
-
Ferner zeigen die 26a und 26b noch eine Darstellung ähnlich der Ausführungsform gemäß 2 und 3, wobei jedoch das Innenteil 14 gestuft ausgebildet ist, sodass der die Einschnürung bildende Abschnitt 22 mit verringertem Durchmesser nicht gewölbt, sondern geradlinig verläuft und über einen schulterförmigen Zwischenabschnitt 23 beidseits des Elastomerkörpers 12 ausgebildet ist. Die Tilgermasse 16 ist dann wieder im wesentlichen gleich der Tilgermasse 16 gemäß der Ausführungsform nach 2 und 3 ausgebildet, nämlich mit zwei radial einwärts gebogenen Abschnitten 18 und 20. Der Elastomerkörper 12 ist etwas breiter ausgebildet als in der Ausführungsform gemäß 3.
-
Schließlich zeigen 27a bis 27c eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der auf dem Innenteil 14, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß 15, zwei Elastomerkörper 12a, 12b vorgesehen sind. Der sich ausgehend von dem Innenteil 14 in radialer Richtung erstreckende Abschnitt 54 ist breiter und massiver ausgebildet als bei der Ausführungsform gemäß 15 und weist demzufolge eine höhere Masse auf. Je nach Gestaltung des Abschnitts 54 kann also die Tilgermasse massiver oder weniger massiv ausgebildet und somit das Tilgerverhalten eingestellt werden. Das Innenteil ist an seinen axialen Enden jeweils mit 2 scheibenförmigen Flanschabschnitten 80, 82 versehen, die die beiden Elastomerkörper 12a, 12b positionieren und formschlüssig auf dem Innenteil in Anlage mit den axialen Stirnflächen des Abschnitts 54 halten. Das Außenteil 16 erstreckt sich in axialer Richtung über die gesamte Anordnung, wobei zwischen dem Abschnitt 54 und der Innenumfangsfläche des Außenteils 16 ein Spalt 84 vorgesehen ist. Wie vorstehend bereits mit Bezug auf 1 beschrieben, ist das Außenteil 16 mit radial einwärts gebogenen Abschnitten 18, 20 versehen, die die beiden Elastomerkörper 12a, 12b in axialer Richtung jeweils nach außen halten.
-
Alle voranstehend beschriebenen Ausführungsformen haben gemeinsam, dass der Elastomerkörper 12 getrennt von dem Innenteil 14 und dem Außenteil 16 vulkanisiert wird. Die Vulkanisation des Elastomerkörpers 12 erfolgt vollständig unabhängig von dem Innenteil 14 und dem Außenteil 16. Der Elastomerkörper 12 wird ausschließlich über einen Kraftschluss mit dem Innenteil 14 und dem Außenteil 16 verbunden und über einen Formschluss in seiner axialen Position gesichert.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2747225 A1 [0003]
- DE 3825062 A1 [0004]
