-
Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger, umfassend eine Trägereinrichtung zur Befestigung an einem Bauelement, insbesondere an einem Bauelement eines KFZ wie einer KFZ-Heckklappe, wobei die Trägereinrichtung über eine Elastomereinrichtung mit einem Tilgerkörper elastisch gekoppelt ist, und dieser an Endabschnitten jeweils von einem kappenartigen Elastomerkörper der Elastomereinrichtung übergriffen ist und die Trägereinrichtung zueinander beanstandete Aufnahmen zur jeweiligen Aufnahme eines der Elastomerkörper aufweist, bei der ein jeweiliger Aufnahmeabschnitt der Trägereinrichtung in eine zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers eingreift.
-
Schwingungstilger, auch als Schwingungsdämpfer bezeichnet, sind sogenannte frequenzabgestimmte Resonanzdämpfer und werden insbesondere auf dem Gebiet von Kraftfahrzeugen zur Reduzierung von Bewegungen vorgegebener Bauelemente, beispielsweise hervorgerufen durch die Einwirkung von Betriebskräften bei der Bewegung des Kfz auf das Bauelement, eingesetzt. Diese passiv arbeitenden Vorrichtungen wirken Bewegungen bzw. Schwingungen des Bauelements mittels einer phasenverschobenen Bewegung einer durch den Tilgerkörper bereitgestellten Tilgermasse entgegen. Ein solcher Schwingungstilger kann spezifisch auf die Anregungsfrequenz des jeweiligen Bauteils angepasst werden.
-
Ein gattungsbildender Schwingungstilger ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 10 2018 112 983 A1 offenbart. Der gattungsgemäße Schwingungstilger beschreibt als Trägereinrichtung ein Umformblech, das im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein kann mit einem Grundsteg an den abgewinkelten Aufnahmelaschen angeformt sind, die Gabelaufnahmen zur Aufnahme eines jeweiligen Elastomerkörpers bereitstellen. Darüber hinaus wird die Verwendung von an der Trägereinrichtung befestigbare Begrenzungselemente gelehrt zum Begrenzen einer Auslenkung des jeweiligen Elastomerkörpers aus einer Ruhelage.
-
Die beschriebene Gestaltung des gattungsbildenden Schwingungstilgers ermöglicht eine Anpassung des Antwortverhaltens des Tilgers an das Schwingungsverhalten des jeweiligen Bauelements, an welchem der Tilger befestigt ist zur Dämpfung dieser Bewegung, insbesondere durch Wahl der Tilgermasse und/oder die Einstellung der elastischen Eigenschaften der Elastomerkörper. Bei der Gestaltung eines solchen Schwingungstilgers kann jedoch auch ein einfacher Aufbau mit daraus resultierenden geringeren Herstellungskosten wünschenswert sein, ohne die Funktionalität des Schwingungstilgers wesentlich zu vermindern.
-
Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen Schwingungstilger bereitzustellen, welcher trotz eines einfachen Aufbaus im Vergleich zum gattungsbildenden Schwingungstilger noch eine hohe Wirksamkeit und Flexibilität bezüglich seiner Dämpfungseigenschaften aufweist. Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung schon mit einem Schwingungstilger mit den Merkmalen von Anspruch 1. Dabei umfasst der Schwingungstilger eine Trägereinrichtung zur Befestigung an einem Bauelement, insbesondere an einem Bauelement eines KFZ wie einer KFZ-Heckklappe, wobei die Trägereinrichtung einer Elastomereinrichtung mit einem langgestreckten Tilgerkörper dadurch elastisch gekoppelt ist, dass an Endabschnitten des Tilgerkörpers jeweils ein Elastomerköper mit einem zum Tilgerkörper offenen kappenartigen Abschnitt angeordnet ist, mit welchem der jeweilige Elastomerkörper den Tilgerkörper im Bereich des jeweiligen Endabschnittes übergreift und die Trägereinrichtung zueinander beanstandete Aufnahmen zur jeweiligen Aufnahme eines der Elastomerkörper aufweist, bei der ein jeweiliger Aufnahmeabschnitt der Trägereinrichtung in eine zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers eingreift. Der erfindungsgemäße Schwingungstilger zeichnet sich dadurch aus, dass die Trägereinrichtung als Drahtelement ausgebildet ist, umfassend einen Mittenabschnitt, an welchem sich beidseitig jeweils ein abgewinkelter Schenkel mit einem als Drahtgabelabschnitt ausgebildeten Aufnahmeabschnitt zum Eingreifen in die Nut des jeweiligen Elastomerkörpers anschließt, wobei sich an zumindest einem der Drahtgabelabschnitte ein Drahtösenabschnitt anschließt, der eingerichtet und ausgebildet ist zur Aufnahme eines Befestigungselementes zur Befestigung der Trägereinrichtung an dem Bauelement.
-
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Trägereinrichtung des Schwingungstilgers und damit den Schwingungstilger dadurch einfacher in der Herstellung zu gestalten, dass die Trägereinrichtung als Drahtelement ausgebildet ist, was beispielsweise in herkömmlichen 3D-Biegemaschinen kostengünstig umgesetzt werden kann. Dabei lassen sich in einem Arbeitsschritt sowohl die beiden zum Mittenabschnitt abgewinkelten Schenkel mit einem jeweiligen Drahtgabelabschnitt und darüber hinaus an zumindest einem der Drahtgabelabschnitte bzw. beiden Drahtgabelabschnitten ein jeweiliger Drahtösenabschnitt durch Umformung eines Drahtes vorgegebener Länge erzeugen, wobei der Drahtösenabschnitt beispielsweise zur Aufnahme bzw. Durchführung eines Schraubbolzens ausgebildet sein kann, mit welchem die Trägereinrichtung und damit der Schwingungstilger an dem KFZ-Bauelement befestigbar ist.
-
Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kann auf einer Vielzahl von technischen Gebieten eingesetzt werden, insbesondere auf dem Gebiet von Kraft- und Nutzfahrzeugen. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Schwingungstilger an Türen und/oder Klappen von Kraft- und Nutzfahrzeugen, jedoch auch an Achsen, an bzw. im Cockpit oder an Anbaukomponenten bzw. Teilen von Fahrzeugen eingesetzt werden.
-
Weiterbildungen der Erfindung und weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung, den Zeichnungen, der Figurenbeschreibung, sowie den Unteransprüchen angegeben.
-
In einer Ausführungsform kann der bzw. können die Elastomerkörper der Elastomereinrichtung vollständig aus einem Elastomermaterial, insbesondere einem Vulkanisat aus Naturkautschuk und/oder Silikonkautschuk hergestellt sein. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, stabile oder starre Einlagen zur Steuerung der Kennlinie des Elastomerkörpers, insbesondere auch richtungsabhängig wirkende Einlagen, in den jeweiligen Elastomerkörper zu integrieren.
-
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass der Tilgerkörper langgestreckt ist. Insofern kann das Längserstreckungsmaß des Tilgerkörpers, der die Tilgermasse des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers im Wesentlichen bereitstellt, sehr viel größer als die Maße in die beiden anderen zwei hierzu senkrechten Richtungen sein. Sehr viel größer meint hier insbesondere mehr als doppelt so groß, insbesondere kann das Längserstreckungsmaß des Tilgerkörpers mehr als das Dreifache der Erstreckungsmaße in den beiden anderen zwei hierzu senkrechten Richtungen betragen.
-
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der kappenartige Abschnitt eines jeweiligen Elastomerkörpers umfänglich zur Längsachse des Tilgerkörpers geschlossen ist, sodass der kappenartige Abschnitt den Tilgerkörper im jeweiligen Bereich vollständig umschließt und den jeweiligen Längsendabschnitt kapselt. Die Angabe „kappenartiger Abschnitt“ ist breit zu verstehen und kann beispielsweise eine topfartige Aufnahme aufweisen, die insbesondere zumindest abschnittsweise zylinderförmig oder konusförmig gestaltet sein kann. Insbesondere kann ein jeweiliger Elastomerkörper als kappenartiger Elastomerkörper ausgebildet sein, der diese topfartige Aufnahme bereitstellt.
-
Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Elastomerkörper innerhalb des kappenartigen Abschnittes und des von diesem aufgenommenen Endabschnittes des Tilgerkörpers kann je nach Ausführungsform kraftschlüssig und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig ausgeführt sein. In der letztgenannten Ausführungsform kann der jeweilige Elastomerkörper beispielsweise in einem vorgegebenen Bereich des Längsendabschnittes des Tilgerkörpers anvulkanisiert sein, oder im Falle einer kraftschlüssigen Ankopplung zum Beispiel unter Vorspannung auf den Tilgerkörper aufgespannt und diesen zumindest abschnittweise übergreifend angeordnet sein.
-
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die Trägereinrichtung bzw. das Drahtelement durch Umformung eines Drahtstückes, insbesondere eines Drahtstückes mit kreisförmigem Durchmesser hergestellt ist. Dabei kann der Durchmesser des Drahtes an die auftretenden Betriebskräfte angepasst sein und beispielsweise in einem Bereich zwischen 20 mm und 5 mm liegen. Auch das Material des Drahtstücks kann an die jeweilige Anwendung angepasst sein und beispielsweise aus einem Stahlmaterial hergestellt sein.
-
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass der Drahtgabelabschnitt der Trägereinrichtung einen Bogenabschnitt, insbesondere einen Kreisbogenabschnitt umfasst, der umfänglich an den Verlauf der Nut des zugeordneten Elastomerkörpers angepasst sein kann. Dabei kann diese Nut auf einem Bogen, insbesondere einem Kreisbogen verlaufen, wobei der Bogen etwa senkrecht zu einer Längsachse des Schwingungstilgers orientiert sein kann. Zweckmäßigerweise kann der zumindest eine Drahtgabelabschnitt einen Bogenabschnitt aufweisen, der über einen Sektorwinkel, insbesondere einen Kreissektorwinkel, von größer 150°, insbesondere größer 180° aufweist, um eine möglichst stabile Halterung des jeweiligen Elastomerkörpers an der Trägereinrichtung bereitzustellen.
-
Zur Gestaltung des zumindest einen Drahtösenabschnittes aus Draht durch reine Umformung des Drahtes kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der zumindest eine Drahtösenabschnitt eine offene Drahtschleife zur Aufnahme des Befestigungselementes zur Befestigung der Trägereinrichtung an dem Bauelement umfasst. Der zumindest eine Drahtösenabschnitt kann zum Drahtgabelabschnitt abgewinkelt verlaufen, insbesondere um 90° versetzt angeordnet sein, und beispielsweise etwa parallel zum Mittenabschnitt des Drahtelements verlaufen.
-
Zur Bereitstellung einer Anlage der Trägereinrichtung an das Bauelement kann der jeweilige Drahtösenabschnitt eine Anlagefläche, insbesondere eine ebene Anlagefläche ausbilden, bzw. festlegen zur Anlage des Drahtösenabschnittes und damit der Trägereinrichtung an das Bauelement. Zweckmäßigerweise kann dabei vorgesehen sein, dass der zur Aufnahme insbesondere eines Befestigungsbolzens ausgebildete Drahtösenabschnitt eine Begrenzungsebene festlegt, mit welcher der Drahtösenabschnitt über im Wesentlichen ihre gesamte Ausdehnung an das Bauelement anlegbar ist.
-
Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers kann zur Befestigung der als Drahtelement ausgebildeten Trägereinrichtung an einem Längsende ein Drahtösenabschnitt zur Aufnahme eines Befestigungselements vorgesehen sein, während am anderen Längsende beispielsweise ein Drahtabschnitt ausgebildet sein kann, der in eine zugeordnete Ausnehmung des Bauelements eingreift. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich an beide Drahtgabelabschnitte der Trägereinrichtung ein jeweiliger Drahtösenabschnitt anschließt zur jeweiligen Festlegung einer Anlagefläche zur Anlage an das Bauelement. Je nach Gestaltung des Bauelements können die beiden Anlageflächen der beiden Drahtösenabschnitte, die insbesondere eben gestaltet sein können, parallel zueinander ausgerichtet sein.
-
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die beiden sich jeweils an einen Drahtgabelabschnitt der Trägereinrichtung anschließende Drahtösenabschnitte jeweils eine offene Drahtschleife umfassen, sodass beide Drahtösenabschnitte durch einfaches Umformen eines Drahthalbzeugs gestaltbar sind. Eine besonders zuverlässige Befestigung der Trägereinrichtung an dem Bauelement kann dadurch bereitgestellt werden, dass die beiden offenen Drahtschleifen der beiden Drahtösenabschnitte um etwa 90° zueinander versetzt angeordnet sind.
-
Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Nut des jeweiligen Elastomerkörpers zur Aufnahme des jeweiligen Drahtgabelabschnitts der Trägereinrichtung bzw. des Drahtelements an einer äußeren Mantelfläche und im Bereich eines Bodenabschnitts des Elastomerkörpers angeordnet ist, der den jeweiligen Elastomerkörper axial abschließt. Insofern kann die Nut des Elastomerkörpers radial außen zum Bodenabschnitt und/oder axial angrenzend zum Bodenabschnitt des Elastomerkörpers angeordnet sein, wobei vorgesehen sein kann, dass der jeweilige Elastomerkörper einen zugeordneten Endabschnitt des Tilgerkörpers aufnimmt und aufgrund des beschriebenen Bodenabschnitts diesen kapselt, derart, dass der zugeordnete Endabschnitt des Tilgerkörpers im Innern des jeweils zugeordneten kappenartigen Elastomerkörpers aufgenommen ist.
-
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der kappenartige Abschnitt des Elastomerkörpers darüber hinaus auch dessen Funktionsabschnitt bereitstellt, mit welchem das elastische Verhalten bzw. Dämpfungsverhalten des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers festlegbar ist. Erfindungsgemäß kann damit der an dem Elastomerkörper des gattungsbildenden Schwingungstilgers vorgesehene axiale Fortsatz an den kappenartigen Abschnitt des Elastomerkörpers zur Bereitstellung des Funktionsabschnittes und des Halterabschnittes entfallen, da sowohl der angegebene Funktionsabschnitt als auch die Haltenut im kappenartigen Abschnitt des Elastomerkörpers ausgebildet bzw. angeordnet sein können, sodass sich auch die Herstellung der jeweiligen Elastomerkörper der Elastomereinrichtung für den erfindungsgemäßen Schwingungstilger vereinfacht. Insofern kann vorgesehen sein, dass der Elastomerkörper allein den zum zugeordneten Endabschnitt des Tilgerkörpers offenen kappenartigen Abschnitt aufweist, der an dem axial zum Tilgerkörper abgewandten axialen Ende durch einen Bodenabschnitt geschlossen sein kann, sodass der Elastomerkörper den zugeordneten Endabschnitt des Tilgerkörpers aufnehmen und kapselnd abdecken kann.
-
Zur Abstützung des jeweiligen Elastomerkörpers an dem zu dämpfenden Bauelement kann zweckmäßigerweise vorhergesehen sein, dass ein jeweiliger Elastomerkörper einen Anlageabschnitt zur Festlegung einer Anlagefläche aufweist, die ausgebildet und angeordnet ist zur Anlage an eine zugeordnete Anlagefläche des Bauelements. Diese Gestaltung kann insbesondere bei Ausführungsformen zweckmäßig sein, bei welchem der Anlageabschnitt des jeweiligen Elastomerkörpers die Nut zur Aufnahme eines Drahtgabelabschnittes des Drahtelements unterbricht, d.h. im axialen Bereich der Aufnahmenut angeordnet ist zur Fixierung des jeweiligen Elastomerkörpers im zugeordneten Drahtgabelabschnitt der Trägereinrichtung. Der in Einbaulage am Bauelement anliegende Anlageabschnitt des Elastomerkörpers verhindert insofern ein Außereingriffbringen des jeweiligen Elastomerkörpers und des zugeordneten Gabelabschnitts der Trägereinrichtung, sodass auch bei hohen Betriebskräften und entsprechenden Auslenkungen des Tilgerkörpers relativ zur Trägereinrichtung sicher vermieden werden kann, dass der jeweilige Elastomerkörper aus der Aufnahme des zugeordneten Drahtgabelabschnittes herausspringt. Insofern kann vorgesehen sein, dass die Anlagefläche des Anlageabschnitts des jeweiligen Elastomerkörpers etwa senkrecht zur Nutebene des Elastomerkörpers bzw. der Gabelabschnittsebene des Drahtgabelabschnitts der Trägereinrichtung orientiert ist.
-
Zur Begrenzung der relativen Bewegung des Tilgerkörpers zur Trägereinrichtung, insbesondere in radialer Richtung zur Längsachse des Tilgerkörpers, kann zweckmäßigerweise vorhergesehen sein, dass der Tilgerkörper an seinen beiden Längsabschnitten jeweils einen radialen Anschlag aufweist, welcher mit dem jeweiligen Drahtkabelabschnitt der Trägereinrichtung zusammenwirkt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich der vom jeweiligen Elastomerkörper übergriffene Längsendabschnitt des langgestreckten Tilgerkörpers verjüngt und sich zur Bereitstellung eines radialen Anschlages an die Verjüngung einer stiftartigen Verlängerung anschließt. Die Verjüngung am Längsendabschnitt des Tilgerkörpers kann kegelstumpfartig ausgebildet sein, wobei sich von der Deckfläche des Kegelstumpfes die besagte stiftartige Verlängerung zur Bereitstellung eines radialen Anschlages anschließen kann, wobei die stiftartige Verlängerung mit dem, dem Elastomerkörper zugeordneten Drahtgabelabschnitt der Trägereinrichtung zur Begrenzung der relativen Bewegung des Tilgerkörpers zur Trägereinrichtung zusammenwirken kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die stiftartige Verlängerung des Tilgerkörpers in Einbaulage axial zu dem jeweiligen Elastomerkörper zugeordneten Drahtgabelabschnitt ausgerichtet ist, d.h., dass sich die stiftartige Verlängerung axial bis zum Drahtgabelabschnitt erstreckt, sodass bei einer radialen Auslenkung des Tilgerkörpers zur Trägereinrichtung die im kappenartigen Elastomerkörper angeordnete stiftartige Verlängerung über das radial unterhalb der Nut liegende Elastomermaterial zur indirekten Anlage an den Drahtgabelabschnitt kommt.
-
Um im Betrieb des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers die notwendige relative Bewegung des Tilgerkörpers zur Trägereinrichtung bereitzustellen, damit die gewünschte Dämpfung wie beschrieben erzielbar ist, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass in Einbaulage in einer lastfreien Betriebssituation, d.h. in Ruhelage des Tilgerkörpers jeweils, zumindest abschnittsweise, zwischen einer Innenmantelfläche des kappenartigen Elastomerkörpers, insbesondere im axialen Bereich der Verjüngung und der stiftartigen Verlängerung des vom jeweiligen Elastomerkörper aufgenommenen Tilgerkörpers, ein radiales Spiel eingerichtet, bzw. vorgesehen sein kann.
-
Zur Bereitstellung einer axialen Beschränkung der relativen Bewegung des Tilgerkörpers relativ zur Trägereinrichtung kann vorgesehen sein, dass die stiftartige Verlängerung am jeweiligen Längsendabschnitt des Tilgerkörpers eine Stirnfläche aufweist, die eingerichtet und angeordnet ist, in einer lastbehafteten Betriebssituation in Anlage mit dem Bodenabschnitt des jeweiligen Elastomerkörpers zu kommen.
-
Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Schwingungstilgers, umfassend eine Trägereinrichtung zur Befestigung an einem Bauelement eines KFZ, wobei die Trägereinrichtung über eine Elastomereinrichtung mit einem Tilgerkörper dadurch elastisch gekoppelt ist, dass an Endabschnitten des Tilgerkörpers jeweils ein zum Tilgerkörper offenen, kappenartigen Elastomerkörper angeordnet ist, der den Tilgerkörper im Bereich des jeweiligen Endabschnittes übergreift und die Trägereinrichtung zueinander beabstandete Aufnahmen zur jeweiligen Aufnahme eines der Elastomerkörper aufweist, bei der ein jeweiliger Aufnahmeabschnitt der Trägereinrichtung in eine zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers eingreift. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Schritte auf
- - Bereitstellen des Tilgerkörpers mit sich bezüglich einer Achse gegenüberliegenden Endabschnitten;
- - Bereitstellen der kappenartigen Elastomerkörper, jeweils umfassend eine Nut zum Ineingriffbringen mit einem jeweiligen Aufnahmeabschnitt der Trägereinrichtung;
- - Herstellen eines Verbundkörpers umfassend den Tilgerkörper, sowie jeweils einen, einen zugeordneten Endabschnitt des Tilgerkörpers übergreifenden kappenartigen Elastomerkörper;
- - Zur Bereitstellung der Trägereinrichtung, Herstellen einer Vorform eines Drahtelements durch Umformen eines Drahtes, umfassend einen Mittenabschnitt, an welchen sich beidseitig jeweils ein abgewinkelter Schenkel mit einem als Drahtgabelabschnitt ausgebildeten Aufnahmeabschnitt anschließt zum Eingreifen in die Nut des jeweiligen Elastomerkörpers, wobei sich an zumindest einen der Drahtgabelabschnitte ein Drahtösenabschnitt anschließt, der eingerichtet und ausgebildet ist zur Aufnahme eines Befestigungselementes zur Befestigung der Trägereinrichtung an dem Bauelement;
- - axiales Ausrichten der Vorform des Drahtelementes und des Verbundkörpers und Aufeinanderzubewegen von Vorform und Verbundkörper, sodass ein jeweiliger Drahtgabelabschnitt der Vorform in die zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers eingreift;
- - Umformen der Vorform des Drahtelementes im Bereich der Drahtgabelabschnitte zum Verringern eines jeweiligen Öffnungswinkels der Drahtgabelabschnitte und zur verliersicheren Befestigung des Verbundkörpers am Drahtelement.
-
Durch die Umformung der Vorform des Drahtelementes im Bereich der beiden Drahtgabelabschnitte zur Fertigstellung des Drahtelementes nach dem axialen Ausrichten der Vorform und des Verbundkörpers kann dann über einen jeweiligen längeren Drahtbogenabschnitt ein Eingriff in die zugeordnete Nut des jeweiligen zugeordneten Elastomerkörpers bereitgestellt werden, insbesondere derart, dass der Verbundkörper umfassend den Tilgerkörper und die Elastomerkörper sowie das Drahtelement verliersicher miteinander verbunden sind, was die Montage des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers erleichtert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Umformung der Vorform des Drahtelementes derart ausgeführt wird, und dabei der Öffnungswinkel des jeweiligen Drahtgabelabschnittes so klein eingestellt wird, dass der Eingriff des jeweiliger Drahtgabelabschnitts in die zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers nur durch Verformung, insbesondere durch plastische Verformung des Drahtes innerhalb Drahtgabelabschnitts aufhebbar ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst möglichen Abwandlungen unter Bezugnahme der beiliegenden Figuren erläutert, wobei
- 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Schwingungsträger in einer perspektivischen Ansicht,
- 2a) einen Tilgerkörper sowie an dessen Längsenden angesetzte Elastomerkörper zum Aufbau des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers der 1 in einer perspektivischen Ansicht,
- 2b) die Darstellung der 2a) in einer Seitenansicht,
- 3a) einen Elastomerkörper zur Gestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers in einer Stirnseitenansicht,
- 3b) einen Elastomerkörper der 3a) in einem Längsschnitt,
- 3c) den Elastomerkörper der 3a) in einer perspektivischen Ansicht,
- 4a) einen Verbundkörper, umfassend den Tilgerkörper sowie an dessen Längsendabschnitten angebrachte Elastomerkörper mit einer dazu orientierten Vorform der Trägereinrichtung zur Gestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers der 1 in einer perspektivischen Ansicht,
- 4b) die Gegenstände der 4a in einer frontalen Seitenansicht,
- 5a) - 5c) ausgehend von den Darstellungen der 4a, b in einer Abfolge das Zusammenfügen des Verbundkörpers und der Vorform der Trägereinrichtung sowie einen letzten Umformschritt an der Trägereinrichtung zur Gestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungstilger der 1,
- 6a) den erfindungsgemäßen Schwingungstilger der 1 in einem Längsschnitt, und
- 6b) eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemä-ßen Schwingungstilger in der in 6a) angegebenen Ebene B-B
zeigt.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäß gestalteten Schwingungstilger 1 zum Dämpfen der Bewegung einer KFZ -Heckklappe während des Betriebs eines Kraftfahrzeuges. Der erfindungsgemä-ße Schwingungstilger kann einen langgestreckten, die Tilgermasse bereitstellenden Tilgerkörper 3 aufweisen, an dessen beiden Längsenden zur Bereitstellung einer elastischen Kopplung jeweils ein kappenartiger Elastomerkörper 5 vorgesehen ist, welcher jeweils einen zugeordneten Längsendabschnitt des langgestreckten Tilgerkörpers 3 aufnimmt bzw. an diesem befestigt ist. Der Verbundkörper, umfassend den Tilgerkörper 3 sowie die Elastomerkörper 5 wird durch die als Drahtelement 7 ausgebildete Trägereinrichtung gehalten, wobei das Drahtelement 7 an dem zu dämpfenden Bauelement, hier der KFZ-Heckklappe befestigbar ist.
-
In der beschriebenen Ausführungsform kann das Drahtelement 7 beabstandet zu einem Mittenabschnitt, der hier parallel zur Achse A des Schwingungstilgers verlaufen kann, endstämmig jeweils einen zum Mittenabschnitt um etwa 90 Grad abgewinkelten Schenkel mit einem Drahtgabelabschnitt 72 aufweisen, der als Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist zum Eingreifen in eine Nut 52 des jeweils zugeordneten Elastomerkörpers 5, sodass ein Verbundkörper, umfassend den Tilgerkörper 3 sowie die beiden Elastomerkörper 5 vom Drahtelement 7 gehalten ist. In der beschriebenen Ausführungsform kann sich an den jeweiligen Drahtgabelabschnitt 72, der in Einbaulage eine Ebene senkrecht zur Tilgerachse A festlegt, ein Drahtösenabschnitt 76, 77 anschließen, die hier als offene Drahtschleifen ausgebildet sind, wobei die jeweiligen Öffnungen der Drahtschleifen um 90° zueinander versetzt sind. Diese Drahtösenabschnitte bzw. Drahtschleifen können zur Befestigung des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers an dem Bauelement dienen, hier einer KFZ-Heckklappe, wobei sich beispielsweise ein jeweils zugeordneter Schraubbolzen senkrecht durch die Drahtschleifen in ein zugeordnetes Gewinde am Bauelement bzw. der KFZ-Heckklappe erstrecken kann, wobei der Bolzenkopf des Schraubbolzens auf der Drahtschleife aufliegen kann und im fixierten Zustand den jeweiligen Drahtösenabschnitt bzw. die Drahtschleifen und damit das Drahtelement 7 gegen das Bauelement presst.
-
Die 2a, b zeigen in einer Explosionsdarstellung den Verbundkörper, umfassend den Tilgerkörper 3 sowie die beiden daran, hier kraft- und formschlüssig befestigten Elastomerkörper 5. 2a zeigt den Tilgerkörper 3 sowie die beiden, jeweils einem Endabschnitt (E1 + E2 + E3) des Tilgerkörpers zugeordneten und diese in Einbaulage übergreifenden kappenartigen Elastomerkörper 5 in einer perspektivischen Ansicht, während 2b die Teile in einer frontalen Seitenansicht angibt. In der beschriebenen Ausführungsform kann der Endabschnitt (E1 + E2 + E3) zum Mittenabschnitt des Tilgerkörpers 3 radial abgesetzt sein, wobei die strukturierte Mantelfläche 30 im Abschnitt E1 eine zur Innenfläche der Kappenwandung 50 komplementär gestaltete Oberfläche in Form einer radialen Strukturierung aufweist zur Bereitstellung eines Form- und/oder Kraftschlusses zwischen dem Abschnitt E1 des Tilgerkörpers 3 und den beiden Elastomerkörpern 5 im zusammengesetzten Zustand. Im Abschnitt E2 weist der Endabschnitt (E1 + E2 + E3) des Tilgerkörpers 7 eine konische, sich nach axial außen verjüngende Oberfläche auf, an derem axialen Ende ein Abschnitt E3 in Form eines zylinderförmigen Stiftes 32 angeformt sein kann.
-
Aus den 2a, b geht insbesondere die Gestaltung einer Nut 52 des jeweiligen Elastomerkörpers hervor, deren Erstreckungsebene etwa senkrecht zur Tilgerachse A verläuft, wobei die Nut 52 am axialen, dem offenen Ende des kappenartigen Elastomerkörpers 5 abgewandten Endabschnitt, angrenzend bzw. benachbart zum Bodenabschnitt 53 des Elastomerkörpers angeordnet sein kann. Erkennbar kann ferner ein Anlageabschnitt 55 axial im Bereich der Nut 52 angeordnet sein, wobei der Anlageabschnitt 55 als integraler Bestandteil des Elastomerkörpers 5 eine hier ebene Anlagefläche 56 ausbildet, die eingerichtet ist zum Anlegen an eine zugeordnete Anlagefläche des Bauelements. Wie insbesondere aus 2b ersichtlich, wird die etwa kreisbogenförmige Nut 52 durch den Anlageabschnitt 55 unterbrochen und ist insofern nicht umfänglich geschlossen. In der dargestellten Ausführungsform kann die Anlagefläche 56 etwa senkrecht zur durch die Nut 52 definierten Ebene, eine Ebene, die durch den Nutgrund der Nut verläuft, liegen.
-
3a bis c zeigen die Gestaltung der kappenartigen Elastomerkörper des erfindungsgemäß ausgebildeten Schwingungstilgers im Detail, wobei 3a den Elastomerkörper in einer Stirnseitenansicht mit Blick auf die offene Stirnseite, 3b einen Schnitt in der in 3a gezeigten Ebene C-C und 3c den Elastomerkörper 5 in einer perspektivischen Ansicht zeigt.
-
Wie insbesondere aus 3b ersichtlich, kann der Anlageabschnitt 55 des kappenartigen Elastomerkörpers 5 axial so angeordnet sein, dass dieser über einen vorgegebenen Umfangsabschnitt, siehe 3a, die zur Achse A umlaufende Nut 52 unterbricht. Die Nut 52 ist in der beschriebenen Ausführungsform an der Außenmantelfläche der Kappenwandung 50 im Bereich des Bodenabschnitts 53 angeordnet. Die Innenmantelfläche des Elastomerkörpers 5 ist in axial aufeinanderfolgende Abschnitte F1, F2 und F3 differenzierbar, welche mit den mit Bezug auf 2a, b erläuterten Endabschnitten E1, E2 und E3 des Tilgerkörpers korrespondieren, die jeweils in einem zugeordneten Elastomerkörper 5 in Einbaulage aufgenommen sind.
-
In der beschriebenen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Einbaulage der Abschnitt F1 in einer Betriebsruhelage kraftschlüssig auf dem Abschnitt E1 des Längsendabschnittes des Tilgerkörpers 3 anliegt, während die konische Innenmantelfläche im Bereich F2 sowie eine etwa zylinderförmige Mantelfläche innerhalb des Abschnitts F3 des kappenartigen Elastomerkörpers in Einbaulage und Betriebsruhelage ein radiales Spiel zu den entsprechenden Abschnitten E2 und E3 des jeweiligen Endabschnittes (E1 + E2 + E3) des Tilgerkörpers 3 aufweisen. Ferner kann vorgesehen sein, dass in Einbaulage und in einer Betriebsruhelage ein axialer Abstand zwischen der Stirnfläche 33 des Stiftabschnitts 32 und der Innenbodenfläche 57 des kappenartigen Elastomerkörpers 5 vorliegt.
-
Die 4a, b zeigen den Verbundkörper, umfassend den Tilgerkörper 3 sowie die an dessen Längsendabschnitten angebrachte Elastomerkörper 5 mit einer dazu ausgerichteten Vorform der Trägereinrichtung in Gestalt einer Vorform 7' des Drahtelements in einer perspektivischen Ansicht sowie einer Seitenansicht. Das Drahtelement 7 bzw. die Vorform 7' des Drahtelements unterscheiden sich allein in einer unterschiedlichen Gestaltung des Drahtgabelabschnitts M2, M2` bzw. des Drahtbogens 72, 72'.
-
Die Vorform 7' des Drahtelements kann durch Umformung aus einem einzelnen Drahtstück vorgegebener Länge, insbesondere aus einem Stahldraht, hier mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt sein. Wie insbesondere aus 4b hervorgeht, umfasst die Vorform des Drahtelements 7' einen etwa parallel zur Tilgerachse A verlaufenden Mittenabschnitt M1, an den sich beidseitig innerhalb eines Drahtgabelabschnitts M2` ein jeweiliger Drahtbogen 72` anschließt, dessen Erstreckungsebene etwa senkrecht zum linearen Abschnitt 71 verläuft, wobei sich an den jeweiligen Drahtbogenabschnitt 72' ein äußerer Abschnitt M3, M4 anschließt, welche jeweils eine Drahtschleife 76, 77 umfassen zur Befestigung des späteren Drahtelements 7 an dem zu dämpfenden Bauteil. Erkennbar definieren die Drahtbögen 72` im ausgerichteten Zustand zum Verbundkörper eine zur jeweiligen Nutebene der Elastomerkörper 5 parallele Ebene, eine Aufnahmeebene, innerhalb dessen die Drahtbögen 72` in Einbaulage in Eingriff mit der Nut 52 des jeweils zugeordneten Elastomerkörpers 5 bringbar sind. Hierzu werden ausgehend von der in den 4a, b gezeigten relativen Anordnung des Verbundkörpers zur Vorform des Drahtelements 7 beide Teile relativ zueinander etwa senkrecht zur Achse A aufeinander zubewegt zum Ineingriffbringen der beiden Drahtbögen 72` in die beschriebene Nut 52 des zugeordneten Elastomerkörpers 5.
-
Nach dem beschriebenen Ineingriffbringen der Drahtbögen 72` mit den Nuten 52 der Elastomerkörper, siehe 5a, erfolgt eine weitere Umformung der Vorform 7' des Drahtelements 7 durch Aufbringen einer Kraft F zum Vermindern des Öffnungswinkels der jeweiligen Drahtgabel, siehe 5b, und damit zum Vergrößern des Bogenabschnittes, über welchen Drahtelement und jeweilige Nut des Elastomerkörpers in Eingriff gebracht sind bzw. die jeweilige Drahtgabel innerhalb der Nut des zugeordneten Elastomerkörpers liegt. Durch die Umformung der Vorform 7` des Drahtelementes im Bereich der beiden Drahtgabelabschnitte M2` zur Fertigstellung des Drahtelementes 7 nach dem axialen Ausrichten der Vorform und des Verbundkörpers kann somit über einen jeweiligen längeren Drahtbogenabschnitt ein Eingriff in die zugeordnete Nut des zugeordneten Elastomerkörpers bereitgestellt werden, insbesondere derart, dass der Verbundkörper umfassend den Tilgerkörper und die Elastomerkörper verliersicher miteinander verbunden sind. Den fertiggestellten erfindungsgemäßen Schwingungstilger zeigt 5c, bei welchem die Drahtbögen 72 über den gesamten Bogenabschnitt der Nuten 52 mit diesen in Eingriff gebracht sind, allein unterbrochen durch den Anlageabschnitt 55, siehe 3a, b.
-
Zur Beschreibung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers 1 wird im Folgenden auf die Darstellungen der 6a, b Bezug genommen. 6a zeigt einen Längsschnitt, umfassend die Achse A des Schwingungstilgers, während 6b einen Schnitt durch den Schwingungstilger in der in 6a angegebenen Ebene B-B zeigt. Im Bereich der Abschnitte E1, siehe 2b, und F1, siehe 3b, liegen der jeweilige Elastomerkörper und der zugeordnete Längsendabschnitt des Tilgerkörpers 3 kraftschlüssig aneinander. Es kann auch vorgesehen sein, diese Bauteile in den angegebenen Abschnitten stoffschlüssig zu verbinden. Demgegenüber weisen Elastomerkörper und zugeordneter Längsendabschnitt des Tilgerkörpers im Bereich der konischen Abschnitte E2, F2 und im Bereich des Stiftabschnittes E3 bzw. des Zylinderabschnittes F3 ein jeweiliges Radialspiel 80 auf, das in der beschriebenen Ausführungsform über deren axialer Erstreckung variieren kann.
-
Das Radialspiel im Bereich der konischen Abschnitte legt im Wesentlichen die elastischen Eigenschaften der Kopplung zwischen Tilgerkörper 3 und Drahtelement 7 fest, während das Radialspiel im Bereich der Abschnitte E3, F3 die elastische Kopplung und damit die relative Beweglichkeit von Tilgerkörper zur Trägereinrichtung dadurch beschränkt, dass der axial zum Drahtbogen 72 des Drahtelements 7 ausgerichtete Stiftabschnitt 32 gegen die radial innen zum Drahtbogen 72 liegende Innenmantelfläche der Kappenwandung 50 stößt. Diese indirekte Anlage des Stiftabschnitts 32 des Tilgerkörpers an dem zugeordneten Drahtbogen 72 stellt insofern eine Begrenzung der radialen Auslenkung der Kappenwandung 50 des Elastomerkörpers 5 innerhalb des konischen Abschnittes F2 des Elastomerkörpers bereit und verhindert damit den Ausfall des Tilgers bei sehr hohen Betriebskräften.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schwingungstilger
- 3
- Tilgerkörper
- 5
- Elastomerkörper
- 7
- Drahtelement, Trägereinrichtung
- 7'
- Vorform des Drahtelements
- 30
- Strukturierter Mantelflächenabschnitt
- 31
- Konischer Abschnitt
- 32
- Stiftabschnitt, stiftartige Verlängerung
- 33
- Stirnfläche
- 50
- Kappenwandung
- 51
- Bodenabschnitt
- 52
- Nut
- 53
- Bodenabschnitt
- 54
- Innere Mantelfläche
- 55
- Anlageabschnitt
- 56
- Anlagefläche
- 57
- Innenbodenfläche
- 70
- Mittenabschnitt
- 71
- Geradenabschnitt
- 72
- Drahtbogen des Drahtelements
- 72'
- Drahtbogen der Vorform des Drahtelements
- 75
- Drahtösenabschnitt
- 76
- Drahtschleife
- 77
- Drahtschleife
- 80
- Radialspiel
- A
- Achse
- E1
- Radialstrukturabschnitt
- E2
- Konischer Abschnitt
- E3
- Stiftabschnitt
- F1
- Befestigungsabschnitt
- F2
- Konischer Abschnitt
- F3
- Zylinderabschnitt
- M1
- Mittenabschnitt
- M2
- Drahtgabelabschnitt des Drahtelements
- M2'
- Drahtgabelabschnitt der Vorform des Drahtelements
- M3
- Drahtösenabschnitt / Drahtschleifenabschnitt
- M4
- Drahtösenabschnitt / Drahtschleifenabschnitt
-
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 102018112983 A1 [0003]