DE19741627A1

DE19741627A1 - Schwingungstilger

Info

Publication number: DE19741627A1
Application number: DE1997141627
Authority: DE
Inventors: Joerg Vorpahl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-09-20
Filing date: 1997-09-20
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2017-09-21
Also published as: DE19741627B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger mit einem Tragkörper zur Befestigung an einem ruhig zu haltenden Bauteil und einer Schwingmasse, die mit dem Tragkörper verbunden ist.

Ein Schwingungstilger der oben genannten Art ist aus der DE 195 28 560 bekannt. Hierbei ist der Tragkörper mit der schwingungsfähigen Masse über ein anvulkanisiertes elastisches Zwischenglied verbunden. Der Aufbau des Tragkörpers ist vergleichsweise kompliziert und durch das Vulkanisieren des Zwischengliedes treten erhöhte Fertigungsstreuungen auf, die die Resonanzfrequenz und die Dämpfung des Schwingungstilgers beeinflussen.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Schwingungstilger der oben genannten Art bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist und bei dem Fertigungsstreuungen vermindert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Er findungsgemäß ist vorgesehen, daß der Tragkörper wenigstens eine Metallschicht und eine an diese angrenzende und mit ihr verbundene dämpfende Schicht aufweist, wobei der Trag körper im wesentlichen als flaches Teil ausgeführt ist. Dies führt zu einem sehr einfachen Aufbau des Schwingungstilgers, wobei die Fertigungsstreuung verringert werden kann. Außerdem weist der Tragkörper aufgrund der Verbindung der dämpfenden Schicht mit der Metallschicht eine geringere Temperaturempfindlichkeit auf.

Eine sinnvolle Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, daß der Tragkörper im Grundriß als längliches Teil ausgeführt ist. Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, daß ein Ende des Tragkörpers mit der Schwingmasse und das andere Ende des Tragkörpers mit dem Bauteil verbunden ist. Dies führt zu sehr gutem Schwingungsverhalten des Schwin gungstilgers, wobei die Schwingungen im Befestigungsbereich des Schwingungstilgers deutlich reduziert werden können. Die Frequenzbereichsbreite der Wirkung des Schwin gungstilgers wird dabei durch die Eigenschaften der dämpfenden Schicht festgelegt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Tragkörper mit der Masse bzw. dem Bauteil jeweils über eine Schraubverbindung verbunden, so daß eine leichte Mon tage/Demontage des Schwingungstilgers erfolgen kann.

Zweckmäßigerweise bietet sich an, daß sich der Tragkörper, ausgehend vom Befestigungs bereich des Bauteils, im Grundriß zunächst verjüngt und sich anschließend im Bereich der Masse wieder verbreitert. Hiermit können die Schwingungseigenschaften des Schwingungs tilgers weiter verbessert werden.

Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß der Tragkörper im Befestigungsbereich des Bauteils zwischen zwei klotzartigen Elementen eingeklemmt ist. Dabei können die Elemente in vorteilhafter Ausgestaltung einen in etwa rechteckigen Grundriß aufweisen und an ihren dem Tragkörper zugewandten Kanten eine Abrundung aufweisen. Hierdurch wird zum einen ein definierter Einspannpunkt des Tragkörpers erzielt, zum anderen wird durch die Abrun dungen der Tragkörper geschont.

Außerdem kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, daß der Tragkörper im Befestigungs bereich der Masse zwischen der Masse und einem weiteren Klemmelement eingeklemmt ist, wobei die Masse und das Klemmelement im Grundriß in etwa rechteckige Formen aufwei sen und an ihren dem Tragkörper zugewandten Kanten eine Abrundung aufweisen. Auch dies trägt im Befestigungsbereich der Masse zu einer Schonung des Tragkörpers bei.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungstilgers im Quer schnitt an einem ruhig zu haltenden Bauteil montiert;

Fig. 2 den Schwingungstilger gemäß Fig. 1 in der Draufsicht.

Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Darin ist ein bevorzugtes Ausführungs beispiel 1 für einen erfindungsgemäßen Schwingungstilger dargestellt. Der Schwingungs tilger 1 ist über eine Schraubverbindung 22 und klotzartige Klemmelemente 30 an einem nicht näher dargestellten ruhig zu haltenden Bauteil 2 befestigt. Das Bauteil 2 kann bei spielsweise ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs sein.

Wie ferner ersichtlich, umfaßt der Schwingungstilger 1 einen Tragkörper 10, an dem eine Schwingmasse 20 befestigt ist.

Wie man in Fig. 1 und 2 sieht, besteht der Tragkörper 10 aus flachen, blattfederartig ge schichteten Elementen, nämlich aus zwei Metallfedern 100 und einem zwischen diesen angeordneten, an den Metallfedern 100 befestigten Dämpfungselement 101, so daß sich insgesamt für den Tragkörper 10 eine sandwichartige Bauweise ergibt. Es wäre jedoch auch denkbar die Sandwichbauweise anders zu gestalten, z. B. nur eine Metallfeder 100 mit einem Dämpfungselement 101 geschichtet einzusetzen oder z. B. drei Metallfedern 100 einzu setzen, zwischen denen zwei Dämpfungselemente 101 geschichtet angeordnet sind.

In der Draufsicht gemäß Fig. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Metallfedern 100 bzw. das Dämpfungselement 101 im Grundriß in etwa die gleiche Form aufweisen. Als bevorzugte Dicken können die Metallfedern 100 z. B. 1,5 mm und das Dämpfungselement 101 z. B. 0,5 mm aufweisen. Das Dämpfungselement 101 kann vorzugsweise aus einer LDPE- Polyethylen-Schicht bestehen und ist bevorzugt mit den Metallfedern 100 verklebt.

Der Tragkörper 10 bzw. seine Elemente 100,101 weisen an ihren Enden in etwa fluchtende Durchgangsbohrungen auf, wobei die am rechten, freien Ende gebildete Durchgangs bohrung zur Befestigung der Schwingmasse 20 dient. Dabei ist die Schwingmasse 20 mit einem Gewindebolzen 210 verbunden, der von oben durch die Durchgangsbohrung des Tragkörpers 10 ragt und mit seinem freien unteren Ende mittels einer Mutter 211 gesichert wird. Zwischen der unteren Metallfeder 100 und der Mutter 211 ist zusätzlich ein Klemm element 31 vorgesehen.

Die Mutter 211 und der Gewindebolzen 210 bilden eine Schraubverbindung 21, über die die Schwingmasse 20 an dem Tragkörper 10 befestigt ist.

Die Schwingmasse 20 ist dabei klotzförmig und in ihrem Grundriß rechteckig aufgebaut, wobei die Längsseiten der Schwingmasse 20 in etwa rechtwinklig zur Längserstreckung des Tragkörpers 10 ausgerichtet sind. In Fig. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Schwingmasse 20 an einer unteren, der oben liegenden Metallfeder 100 direkt benachbarten Längskante eine Abrundung 200 aufweist. Das Klemmelement 31 ist im Querschnitt flach gehalten und weist im Grundriß in etwa die gleiche Form wie die Schwingmasse 20 auf. Auch das Klemm element 31 weist an einer der unteren Metallfeder 100 direkt benachbarten Längskante eine Abrundung 310 auf.

Die Bohrung des Tragkörpers 10 am anderen Ende dient zur Befestigung des Tragkörpers 10 am ruhig zu haltenden Bauteil 2 mittels einer Schraubverbindung 22, welche aus einer Schraube 220 und einer Mutter 221 besteht. Dabei wird das linke Ende des Tragkörpers 10 durch zwei klotzartige Klemmelemente 30 eingeklemmt, wobei die Schraube 220 - vom Bauteil 2 ausgehend - durch die fluchtend ausgerichteten Bohrungen von Tragkörper 10 und den Klemmelementen 30 greift und mit der Sicherungsmutter 221 gesichert wird. Die Klemmelemente 30 weisen im Grundriß in etwa rechteckige Form auf. Auch hier sind die Klemmelemente 30 an jeweils einer den Metallfedern 100 zugewandten Kante mit einer Abrundung 300 versehen. Die Abrundungen 300 bzw. 200, 310 sind einander zugewandt. Wird nun das Bauteil 2 in eine Schwingung A versetzt, so schwingt die Schwingmasse 20 mit einer Schwingung T in Gegenphase, was somit insgesamt zu einer Dämpfung der Schwingung des Bauteils 2 führt. Die Amplituden der Schwingungen T bzw. A sind dabei in etwa senkrecht zur Längserstreckung des Tragkörpers 10 gerichtet. Die Abrundungen 300 der Klemmelemente 30 bzw. die Abrundungen 200 und 310 der Schwingmasse 20 und des Klemmelementes 31 tragen dabei zur Schonung der Metallfedern 100 an den Schraubverbindungsbereichen bei.

Wie in Fig. 2 erkennbar, weist der Tragkörper 10 im Grundriß eine schmale Form auf. Dabei weist er im Bereich der Klemmelemente 30 eine maximale Breite bmax auf, welche in etwa der Breite der Klemmelemente 30 entspricht. Anschließend verjüngt sich der Tragkörper 10 bis zu einer minimalen Breite bmin, welche etwa bei 2/3 der Länge des Tragkörpers 10 erreicht ist, und verbreitert sich anschließend wieder zu einer Breite, die der maximalen Breite bmax bzw. der Breite der Schwingmasse 20 in etwa entspricht.

Die Verbindung des Dämpfungselementes 101 mit den Metallfedern 100 kann vorzugsweise durch Verkleben oder durch Aufvulkanisieren des Dämpfungselementes 101 erfolgen.

Bezugszeichenliste

1

Schwingungstilger

2

ruhig zu haltendes Bauteil

10

Tragkörper

20

Schwingmasse

21

Schraubverbindung

22

Schraubverbindung

30

klotzartige Klemmelemente

31

Klemmelement

100

Metallfederschicht

101

Dämpfungselementschicht

200

Abrundung einer Kante der Schwingmasse

20

210

Gewindebolzen

211

Mutter

220

Schraube

221

Mutter

300

Abrundung einer Kante des klotzartigen Klemmelementes

30

310

Abrundung einer Kante des Klemmelementes

31

A Schwingung des Bauteils

2

T Schwingung der Schwingmasse

20

bmax maximale Breite des Tragkörpers

10

bmin minimale Breite des Tragkörpers

10

Claims

1. Schwingungstilger (1) mit einem Tragkörper (10) zur Befestigung an einem ruhig zu haltenden Bauteil (2) und einer Schwingmasse (20), die mit dem Tragkörper (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) wenigstens eine Metallschicht (100) und eine an diese angrenzende und mit ihr verbundene dämpfende Schicht (101) aufweist, wobei der Tragkörper (10) im wesentlichen als flaches Teil ausgeführt ist.

2. Schwingungstilger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) im Grundriß als längliches Teil ausgeführt ist.

3. Schwingungstilger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Tragkörpers (10) mit der Masse (20) und das andere Ende des Tragkörpers (10) mit dem Bauteil (2) verbunden ist.

4. Schwingungstilger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) mit der Masse (20) bzw. dem Bauteil (2) jeweils über eine Schraub verbindung (21 bzw. 22) verbunden ist.

5. Schwingungstilger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Tragkörper (10), ausgehend vom Befestigungsbereich des Bauteils (2), im Grundriß zunächst verjüngt und sich anschließend im Bereich der Masse (20) wieder verbreitert.

6. Schwingungstilger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) im Befestigungsbereich des Bauteils (2) zwischen zwei klotzartigen Elementen (30) eingeklemmt ist.

7. Schwingungstilger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (30) einen in etwa rechteckigen Grundriß aufweisen und an ihren dem Tragkörper (10) zuge wandten Kanten eine Abrundung (300) aufweisen.

8. Schwingungstilger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) im Befestigungsbereich der Masse (20) zwischen der Masse (20) und einem weiteren Klemmelement (31) eingeklemmt ist, wobei die Masse (20) und das Klemmelement (31) im Grundriß in etwa rechteckige Form aufweisen und an ihren dem Tragkörper (10) zugewandten Kanten eine Abrundung (200 bzw. 310) aufweisen.