DE102018209355A1

DE102018209355A1 - Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil

Info

Publication number: DE102018209355A1
Application number: DE102018209355.5A
Authority: DE
Inventors: Phillip Sczech; Evelyne Chalencon-Wagner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2019-12-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil eines Fahrzeuges umfassend ein Gummilager, welches von einem Massekörper umgeben ist, wobei das Gummilager die Verbindung des Massekörpers mit dem Fahrwerksbauteil des Fahrwerks ist, wobei das Gummilager in zumindest ein Fahrwerksbauteil integriert ist und der Massekörper durch eine Schraubverbindung mit dem Gummilager an der Außenseite des Fahrwerksbauteils angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2012 014 076 A1 sowie die EP 2 663 463 B1 verwiesen.
Tilger in Fahrzeugen stellen bestimmte Feder-Masse-Systeme dar, welche es zum Ziel haben, störende Vibrationen und Geräusche im Fahrzeug im Sinne einer optimierten Akustik und einem verbesserten Komfort für die Fahrzeuginsassen auszulöschen bzw. zu kompensieren.
Ein Aus dem Stand der Technik bekannter Tilger umfasst dabei üblicherweise einen elastischen Teil, über welchen die Dämpfercharakteristik des Tilgers eingestellt werden kann sowie einer Masse, welche je nach Wahl ihres Gewichts gezielt Schwingungen auszulöschen vermag. Sie dienen des weiteren zur Crashenergieaufnahme in Fahrzeugen.
Aus dem Stand der Technik sind Schwingungstilger zur Dämpfung bzw. zum Auslöschen von bestimmten Schwingungen im Fahrwerksbereich bekannt. Ein Tilger ist dabei üblicherweise elastische an einem Fahrwerksbauteil aufgehängt.
Üblicherweise ist dabei, wie in der EP 2 663 463 B1 in den Figuren zu erkennen, die elastische Aufhängung des Tilgers (in Form eines Gummilagers) mit dem Fahrwerksbauteil verschraubt. Dies hat den Nachteil, dass die Masse des metallischen Kerns der elastischen Aufhängung sowie die Masse der Verschraubung nicht als Tilgermasse dienen. Diese ungenutzte Masse verursacht zusätzliches Gewicht. Außerdem ist der Bauraumbedarf durch die mit dem Fahrwerksbauteil verschraubte elastische Anbindung hoch.
Aus der DE 10 2012 014 076 A1 ist stattdessen ein Tilger bekannt, bei welchem sowohl die elastische Anbindung, als auch die Tilgermasse in eine Aufnahme des Fahrwerksbauteils integriert ist. Sowohl die Tilgermasse, als auch der diese umgebene elastische Teil sind damit in das Bauteil integriert. Ein Nachteil hierbei ist, dass die Aufnahme zum Integrieren des Schwingungstilgers in das Fahrwerksbauteil bei der Herstellung des Fahrwerksbauteils exakt auf die Tilgermasse (also auf eine bestimmt Störfrequenz) abgestimmt sein muss. Das Fahrwerksbauteil ist damit auf eine einzige bestimmte Fahrzeug- und Fahrwerksvariante vorbestimmt.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik auch Schwingungstilger bekannt, welche durch eine hydraulische Dämpfung in unterschiedlichen Frequenzbereichen zu dämpfen vermögen. Jedoch ist ein hydraulisch dämpfender Schwingungstilger aufwändig und teuer in dessen Herstellung.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen bauraumsparenden sowie gewichtsoptimierten Schwingungstilger aufzuzeigen, welcher an einem Fahrwerksbauteil von unterschiedlichen Fahrwerksvarianten angeordnet werden kann, ohne eine aufwändige Herstellung zu verursachen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch einen Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Es wird ein Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Der Schwingungstilger stellt dabei ein Feder-Masse-System dar, wobei das Federsystem bevorzugt in Form eines Gummilagers ausgebildet ist.
Das Gummilager ist dabei bevorzugt zumindest annähernd rohrförmig ausgebildet, wobei im Inneren bevorzugt ein metallischer Kern angeordnet ist, welcher durch eine gummiähnliche bzw. elastische Hülse umschlossen wird.
Das Federsystem ist dabei fest mit dem Fahrwerksbauteil verbunden bzw. in dieses integriert. Hierzu ist bevorzugt im Fahrwerksbauteil eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen, in welche das bevorzugte Gummilager beispielsweise eingepresst ist.
Weiterhin umfasst der Schwingungstilger einen Massekörper, welcher mit dem Federsystem verbunden ist und damit indirekt mittels diesem, an das Fahrwerksbauteil angebunden ist.
Der Massekörper ist dann an der Außenseite des Fahrwerksbauteils angeordnet, während das Federsystem, wie oben beschrieben in dem Fahrwerksbauteil integriert ist. Beispielsweise kann dabei der Massekörper an der Oberfläche des Fahrwerksbauteils anliegen.
Bevorzugt ist der Massekörper dabei aus einem metallischen Material ausgebildet.
Der Massekörper ist dabei weiterhin in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch eine Schraubverbindung mit dem Federsystem verbunden. Dabei ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass eine metallische Schraube durch den Kern des Gummilagers ragt und den Massekörper so an das Federsystem anbindet.
Dies hat den Vorteil, dass die Masse des Kerns des Gummilagers, als auch die Masse der Schraube und weiterer Schraubbestandteile als Tilgermasse dient. Der Massekörper selbst kann dann mit einer geringen Masse ausgebildet sein. Somit kann auf vorteilhafterweise Gewicht (nämlich jenes, welches bei einer herkömmlichen Anbindung des Schwingungstilgers dem Gewicht des Gummilagerkerns und der Verschraubung darstellt) eingespart werden.
Grundsätzlich ist der Schwingungstilger für jedes Fahrwerksbauteil geeignet. Bevorzugt ist der Schwingungstilger an einem angebauten Abgleitkeil bzw. einem Crash-Element oder einem ähnlichem Anbauteil am Fahrzeugfahrwerk angeordnet.
Besonders bevorzugt ist der Schwingungstilger dabei an einem Achsträger des Fahrzeuges, also einem Vorderachs- und/oder einem Hinterachsträger angeordnet. Da insbesondere im Bereich der Achsträger der Bauraum sehr begrenzt ist und dennoch Schwingungstilger als Komfort- bzw. Akustikverbesserung eingesetzt werden, ist der erfindungsgemäße Schwingungstilger mit einem in den Achsträger integrierten Federsystem vorteilhaft.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils mit einem Schwingungstilger, welcher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, vorgeschlagen.
Dabei wird in einem ersten Schritt das Fahrwerksbauteil hergestellt. Während der Herstellung des Fahrwerksbauteils oder anschließend wird eine Aufnahmevorrichtung für das Federsystem bzw. das Gummilager in dem Fahrwerksbauteil hergestellt.
Das Gummilager wird dann fest mit dem Fahrwerksbauteil verbunden und in die Aufnahmevorrichtung eingelegt. Beispielsweise kann das Gummilager in die Aufnahmevorrichtung verpresst sein.
Anschließend wird der Massekörper durch eine geeignete Verbindungsmethode, vorteilhaft mittels einer Verschraubung, mit dem Gummilager verbunden. Die Verbindung geschieht dann derart, dass der Massekörper an der Außenseite bzw. an der Oberfläche des Fahrwerksbauteils angeordnet ist. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass der Massekörper nicht wie das Gummilager in das Fahrwerksbauteil integriert bzw. innerhalb dieses angeordnet ist, sondern an einer Außenseite separat vom Fahrwerksbauteil angeordnet ist.
Es wird weiterhin ein Fahrwerksbauteil für Fahrzeuge vorgeschlagen, welche Fahrzeuge in verschiedenen Varianten gefertigt und angeboten werden. Die Varianten unterscheiden sich dabei hinsichtlich ihrer Belastungen bzw. hinsichtlich des Antriebs oder Nicht-Antriebs der zugehörigen Achse bzw. hinsichtlich ihres Gewichts bzw. hinsichtlich ihrer Abmessungen. Das Fahrwerksbauteil umfasst dabei einen Schwingungstilger, welcher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist. Dabei ist es vorgesehen, dass das Federsystem (also bevorzugt das Gummilager) in jeder Variante des Fahrwerks bzw. des Fahrzeuges immer gleich ausgebildet bzw. ausgestaltet ist. Dabei ist in jeder Fahrzeugvariante das gleiche Federsystem in das Fahrwerksbauteil integriert.
Der Schwingungsfrequenzbereich der unterschiedlichen Fahrzeugvarianten, in welchem Schwingungen durch den Massekörper ausgelöscht werden sollen, ist für unterschiedliche Fahrzeugvarianten gegebenenfalls auch unterschiedlich. Deswegen ist es weiterhin vorgesehen, dass der Massekörper, welcher anschließend mit dem Federsystem verbunden wird, in dessen Gewicht bzw. dessen Maßen je nach Fahrzeugvariante unterschiedlich gewählt werden kann.
Somit kann auf vorteilhafter Weise ein für mehrere Fahrzeugvarianten einheitliches Fahrwerksbauteil bereitgestellt werden, wobei nur mehr ein in seinem Gewicht bzw. in seinen Abmessungen unterschiedlicher Massekörper zur optimalen Funktionstätigkeit eines Tilgers verwendet werden muss. Dies erspart Produktionsaufwand und stellt eine deutliche Kostenreduzierung dar.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.

1 zeigt einen Schwingungstilger an einem Fahrwerksbauteil in einer dreidimensionalen Ansicht.
2 zeigt den Schwingungstilger aus 1 in einer Querschnittsansicht.

Wie insbesondere in 1 zu erkennen umfasst der Schwingungstilger einen Massekörper 1, welcher durch eine Schraubverbindung 2, mit einem (nicht in 1 erkennbares) Gummilager 3 mit einem Fahrwerksbauteil 4 verbunden ist. Das Fahrwerksbauteil 4 kann beispielsweise ein Lenker oder ein Anbauteil am Fahrwerk sein. Das Gummilager 3 ist dabei fest in das Fahrwerksbauteil 4 integriert, während der Massekörper 1 an der Außenseite des Fahrwerksbauteils 4 angeordnet ist.
Insbesondere in 2, in einer Querschnittsansicht durch das Fahrwerksbauteil 4 und dem Schwingungstilger, ist das Gummilager 3 zu erkennen, welches in eine Aufnahmevorrichtung 5 des Fahrwerksbauteils 4 eingepresst ist. Das Gummilager 3 ist dabei rohrförmig ausgebildet und umfasst einen innenliegenden metallischen Kern 3.1, welcher von einer elastischen Hülse 3.2 umgebenen ist.
Durch das in das Fahrwerksbauteil 4 integrierte Gummilager 3 kann die Masse der Verschraubung 2 (also die Schraube und die zugehörige Mutter) sowie die Masse des metallischen Kerns 3.1 des Gummilagers 3 als Tilgermasse also zum Massekörper hinzugerechnet werden.
Der Massekörper 1 ist dagegen nicht in das Fahrwerksbauteil 4 integriert, sondern an der Außenfläche bzw. Außenseite dieses angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass je nach Bedarf bzw. je nach Schwingungsfrequenz bei unterschiedlichen Fahrzeugvarianten nur der Massekörper 1 ausgetauscht werden muss bzw. unterschiedlich ausgebildet sein muss. Das Gummilager 3 und das Fahrwerksbauteil 4 können dabei für jede Fahrzeugvariante als Gleichteile ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Massekörper
2: Schraubverbindung
3: Gummilager
3.1: Innere Kern
3.2: Elastische Hülse
4: Fahrwerksbauteil
5: Aufnahmevorrichtung

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 102012014076 A1 [0001, 0004]
EP 2663463 B1 [0001, 0003]

Claims

Schwingungstilger für ein Fahrwerksbauteil eines Fahrzeuges umfassend ein Federsystem, welches von einem Massekörper (1) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem fest in dem Fahrwerksbauteil (4) integriert ist und der Massekörper (1) mit dem Federsystem verbunden ist und an der Außenseite des Fahrwerksbauteils (4) angeordnet ist.
Schwingungstilger nach Anspruch 1, wobei das Federsystem ein Gummilager (3) ist.
Schwingungstilger nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gummilager (3) in das Fahrwerksbauteil (4) eingepresst ist.
Schwingungstilger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Massekörper (1) über eine Schraubverbindung (2) mit dem Federsystem verbunden ist.
Schwingungstilger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gummilager (3) zumindest annähernd rohrförmig ausgebildet ist und einen innenliegenden Kern (3.1) sowie einen diesen Kern (3.1) umschließende Hülse (3.2) umfasst, welche Hülse (3.2) den gern mit einem gummiähnlichen Material umgibt.
Schwingungstilger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Fahrwerksbauteil (4) ein Abgleitkeil und/oder ein Fahrwerkslenker und/oder ein Crash-Element und/oder ein Achsträger und/oder eine Radaufhängung ist.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils (4) mit einem Schwingungstilger, welcher gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist, ablaufend in folgenden Schritten: - Einpressen des Gummilagers (3) in eine Aufnahmevorrichtung des Fahrwerksbauteils (4) - Verbinden des Massekörpers (1) mit dem Gummilager (3), sodass der Massekörper (1) an einer Außenseite des Fahrwerksbauteils (4) angeordnet ist.
Fahrwerksbauteil für Fahrzeuge, welche in verschiedenen Varianten gefertigt und angeboten werden, die sich hinsichtlich der Belastung und/oder des Antriebs oder Nicht-Antriebs der zugehörigen Achse und/oder des Gewichts und/oder der Abmessungen und/oder der geometrischen Gestaltung unterscheiden, umfassend einen Schwingungstilger, welcher gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, wobei das gleiche Federsystem in dem Fahrwerksbauteil (4) integriert ist und wobei der Massekörper (1) je nach Variante des Fahrzeuges unterschiedlich ausgebildet ist.
Fahrwerksbauteil gemäß Anspruch 6, wobei der Massekörper (1) je nach Variante des Fahrzeuges in seinem Gewicht und/oder in seinen geometrischen Abmessungen unterschiedlich ausgebildet ist.