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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsabsorber für ein Kraftfahrzeug, insbesondere den Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie.
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Derartige Schwingungsabsorber werden üblicherweise auch als Tilger oder Schwingungstilger bezeichnet und kommen beispielsweise im Bereich des vorderen Dachrahmens eines Kraftfahrzeuges zum Einsatz. Die Schwingungsabsorber dienen dem Entgegenwirken bzw. Absorbieren von Schwingungen, welche beispielsweise durch den Motor eines Kraftfahrzeuges verursacht werden und sich auf die Fahrzeugkarosserie übertragen. Für gewöhnlich werden die Schwingungsabsorber in solche Kraftfahrzeuge eingebaut, welche mit einem relativ kleinvolumigen Motor ohne Ausgleichswelle ausgerüstet sind, so dass durch diese Motoren die Entstehung von Vibrationen bzw. Schwingungen während des Betriebs des Motors begünstigt sind.
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Die Schwingungsabsorber sind üblicherweise durch einen Massekörper mit einer definierten Masse gebildet. Dazu wird üblicherweise eine Stahlplatte mit einer relativ großen Dicke genutzt, um ausreichend Gegenschwungmasse aufzubieten. Eine solche Stahlplatte lässt sich an der Fahrzeugkarosserie allenfalls noch durch Nietverbindungen befestigen und/oder mittels MIG-Schweißen anbinden. Bei einer Befestigung mittels Nieten sind in die Stahlplatte Löcher einzubringen, zu deren Herstellung jedoch aufgrund der Dicke der Stahlplatte Laser einzusetzen sind. Die Anbindung des Schwingungsabsorbers an der Fahrzeugkarosserie wie auch die Herstellung des Schwingungsabsorbers sind daher bisher relativ aufwendig und teuer.
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Einer Ausführungsform der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsabsorber für ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen, welcher einfacher und kostengünstiger als bisher hergestellt werden kann und einfacher und kostengünstiger als bisher an dem Kraftfahrzeug zu befestigen ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Schwingungsabsorber gelöst, welcher die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner ist zur Lösung der Aufgabe eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie, mit den Merkmalen des Anspruches 10 vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat ein Schwingungsabsorber für ein Kraftfahrzeug einen Massekörper, welcher wenigstens zwei miteinander verbundene Teile aufweist oder daraus gebildet ist, von denen ein Teil als Anbindungsteil zum Anbinden an eine Fahrzeugkarosserie mittels Punktschweißen ausgebildet ist. Insbesondere ist das Anbindungsteil zum Anbinden im Bereich des Dachrahmens einer Fahrzeugkarosserie mittels Punktschweißen und/oder Clinchen ausgebildet.
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Der Ausführungsform der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Massekörper des Schwingungsabsorbers gezielt mehrteilig, wenigstens zweiteilig aufzubauen und das Anbindungsteil zum Anbinden an die Fahrzeugkarosserie zumindest in den Anbindungsbereichen nur so dick auszubilden, dass ein Anschweißen mittels Punktschweißen beziehungsweise Anbinden mittels Clinchen möglich ist. Mit anderen Worten darf das Anbindungsteil in seinem Anbindungsbereich lediglich nur so dick ausgebildet sein, dass beispielsweise ein mittels Punktschweißen gesetzter Schweißpunkt durch das Material des Anbindungsteiles hindurch und mit der Fahrzeugkarosserie in Schmelzverbindung treten kann, um somit eine feste Verbindung von Anbindungsteil und Fahrzeugkarosserie herzustellen.
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Es wird also lediglich eines der Teile, nämlich das Anbindungsteil, an der Fahrzeugkarosserie befestigt, wobei das wenigstens eine andere Teil wiederum mit dem Anbindungsteil verbunden ist. Dadurch kann das Anbindungsteil in seiner Materialstärke so dünnwandig ausgebildet werden, dass es an der Fahrzeugkarosserie mittels Punktschweißen oder Clinchen haltbar zu befestigen ist. Je nach den Vorgabewerten für die von dem Schwingungsabsorber aufzubringende Gegenschwingmasse lässt sich dann das wenigstens andere Teil so auslegen, dass die geforderte Gesamtmasse des Massekörpers auch erreicht wird.
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Der Schwingungsabsorber kann nunmehr mit bestehenden Punktschweißanlagen oder Clincheinrichtungen ohne zusätzliches Investment an der Fahrzeugkarosserie angeschweißt bzw. eingeschweißt oder geclincht werden. Dadurch ergeben sich verringerte Produktkosten für die Serienfertigung.
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Zugleich ist der Schwingungsabsorber selbst in technisch einfacher Weise zu realisieren, da ein aufwendiges Einbringen von Durchgangsöffnungen für die Einbringung von Nieten nicht erforderlich ist. Denn auf ein Befestigen des Schwingungsabsorbers an der Fahrzeugkarosserie mittels Nietverbindungen kann verzichtet werden.
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Der Schwingungsabsorber ist insbesondere dazu ausgebildet, mittels Widerstandspunktschweißen als Punktschweißverfahren an einer Fahrzeugkarosserie befestigt zu werden. Auch ist es denkbar, dass der Schwingungsabsorber mittels anderer Punktschweißverfahren an einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann.
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Ein derart realisierter Schwingungsabsorber kann mit seinem Massekörper eine Masse von etwa 1,5 kg bis etwa 2,5 kg, vorzugsweise etwa 2,0 kg, haben. Beispielsweise hat der Massekörper eine Dicke von etwa 6 mm bis etwa 10 mm, vorzugsweise etwa 8 mm.
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Das Anbindungsteil kann grundsätzlich auch eine Aufnahme für Verbindungsmittel und/oder Positionierungslöcher aufweisen. Dadurch ist ergänzend oder alternativ ein Befestigen des Schwingungsabsorbers an der Fahrzeugkarosserie mittels Nieten oder dergleichen eine Durchgangsöffnung erfordernde Verbindungsmittel möglich.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Anbindungsteil das wenigstens eine andere Teil mit wenigstens einem Materialabschnitt seitlich überragt, wobei der Materialabschnitt zum Punktverschweißen oder Clinchen gegen die Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Dadurch ist ein Verschweißen beziehungsweise Clinchen des Schwingungsabsorbers an die Fahrzeugkarosserie in technisch einfacher Weise zu realisieren, da der nach außen hervorstehende Materialabschnitt des Anbindungsteiles von außen, insbesondere für ein Punktschweißwerkzeug beziehungsweise Clinchwerkzeug gut zugänglich ist. Der Materialabschnitt ist somit in einer solchen Dicke ausgebildet, dass sich das Anbindungsteil mittels Punktschweißen oder Clinchen an der Fahrzeugkarosserie dauerhaft haltbar anbringen lässt.
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Um eine optimale Anbindung des Schwingungsabsorbers an der Fahrzeugkarosserie zu erreichen, bietet es sich an, dass der Materialabschnitt um das wenigstens eine andere Teil des Massekörpers umlaufend ausgebildet ist. Dadurch ist der Massekörper mit einer Vielzahl über den umlaufenden Materialabschnitt angeordneter Schweißpunkte oder Clinchpunkte an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Anbindungsteil zumindest einen der Punktschweißung oder Clinchung dienenden Bereich aufweist und wenigstens in dem Bereich das Anbindungsteil eine Dicke von etwa 1,0 mm bis etwa 3,0 mm, vorzugsweise etwa 2,0 mm aufweist. Der Schwingungsabsorber lässt sich dadurch an einer Fahrzeugkarosserie mittels Punktschweißen beziehungsweise Clinchen besonders gut und dauerhaft haltbar befestigen.
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Sofern das Anbindungsteil wenigstens einen Materialabschnitt aufweist, welcher das wenigstens eine andere Teil des Massekörpers seitlich überragt, also beispielsweise einen Materialabschnitt der vorstehend beschriebenen Art aufweist, kann der der Punktschweißung oder Clinchung dienende Bereich an diesem Materialabschnitt ausgebildet sein bzw. durch den Materialabschnitt gebildet sein.
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Der Schwingungsabsorber lässt sich in technisch einfacher Weise realisieren, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung das Anbindungsteil flächig, insbesondere mit im Wesentlichen gleichbleibender Dicke, ausgebildet ist.
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In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme, dass das Anbindungsteil im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
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Beispielsweise ist das Anbindungsteil ein Metallteil, insbesondere ein Blechteil. Auch dadurch ist in technisch einfacher Weise das Anbindungsteil zu realisieren. Auch ist ein solches Anbindungsteil besonders für das Schweißen oder Clinchen geeignet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das wenigstens eine andere Teil an dem Anbindungsteil mittels Schweißen, Löten, Clinchen und/oder Kleben, insbesondere mittels Punktschweißen oder Buckelschweißen, angebunden ist. Dadurch ist in technisch einfacher Weise und mit relativ geringem Aufwand das andere Teil an dem Anbindungsteil angebunden.
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In technisch einfacher Weise kann das andere Teil realisiert werden, wenn es flächig ausgebildet ist, insbesondere mit im Wesentlichen gleichbleibender Dicke ausgebildet ist.
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In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme, wonach nach einer weiteren Ausgestaltung das wenigstens eine andere Teil im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
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Eine einfache Herstellung lässt sich realisieren, wenn nach einer wiederum weiteren Ausgestaltung das wenigstens eine andere Teil ein Metallteil, insbesondere Blechteil ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Massekörper mehrere in Lagen aufeinanderliegende Blechteile aufweist oder daraus gebildet ist, von denen eines das Anbindungsteil zum Anbinden an eine Fahrzeugkarosserie ist. Insbesondere ist eines der außenliegenden Blechteile das Anbindungsteil. Durch den in mehreren Lagen gebildeten Massenkörper kann auf mehrere relativ dünnwandige und damit auch kostengünstige Blechteile zurückgegriffen werden. Auch kann dadurch gezielt eine vorgegebene Masse des Massekörpers eingestellt werden, indem der Massekörper je nach Bedarf durch mehr oder weniger Lagen von Blechteilen gebildet wird.
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Der Aufwand zum Verbinden der Blechteile miteinander lässt sich reduzieren, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung drei aufeinanderliegende Lagen der Blechteile mittels Punktschweißen oder Buckelschweißen oder Clinchen miteinander verbunden sind.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eines der außenliegenden Blechteile mehrere, insbesondere verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen und gegebenenfalls wenigstens eines der nachfolgenden Blechteile mehrere dazu im Wesentlichen fluchtende Durchgangsöffnungen zur Ausbildung jeweils eines Zuganges für ein Clinchwerkzeug oder Schweißwerkzeug, beispielsweise eine Schweißzange, hat. Eine solche Maßnahme bietet sich an, wenn die mehreren miteinander punktzuverschweißenden oder zu verclinchenden Lagen von Blechteilen eine so große Materialdicke aufbauen, dass ein Schweißpunkt oder Clinchpunkt nicht mehr durch sämtliche der miteinander zu verschweißenden bzw. zu verclinchenden Lagen hindurchgesetzt werden kann.
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Durch die Ausbildung der Durchgangsöffnungen in dem außenliegenden Blechteil und gegebenenfalls dem danach folgenden Blechteil wird das mittels Punktschweißen oder Clinchen zu bildende Paket an Lagen von Blechteilen soweit verkleinert, dass mittels des Punktschweißens bzw. Clinchens eine sichere Befestigung der Lagen gegeneinander gewährleistet ist. Das Blechteil mit den Durchgangsöffnungen ist dann beispielsweise an einer anderen Stelle mittels eines Schweißpunktes oder Clinchpunktes an dem danach folgenden Blechteil zu befestigen.
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Eine mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass der Massekörper aus vier Lagen mit Blechteilen besteht, von denen beide außenliegende Blechteile jeweils mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen, welche einen Zugang zu dem nachfolgenden Blechteil bilden, an dem dann beispielsweise ein Schweißwerkzeug bzw. eine Punktschweißzange durch die Durchgangsöffnungen jeweils hindurch zum Punktschweißen angreifen kann. Insbesondere sind die Durchgangsöffnungen in eine Richtung gesehen, abwechselnd an dem einen außenliegenden Blechteil und an dem anderen außenliegenden Blechteil vorgesehen, so dass jeweils abwechselnd durchgängig drei Lagen der Blechteile miteinander punktverschweißt werden, wobei durch den jeweiligen Schweißpunkt das Blechteil nicht miterfasst ist, an dem zum Erzeugen des Schweißpunktes das Punktschweißwerkzeug die jeweilige Durchgangsöffnung als Zugang zu dem nachfolgenden Blechteil genutzt hat.
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Durch die abwechselnd an dem jeweiligen außenliegenden Blechteil angeordneten Durchgangsöffnungen ist sichergestellt, dass auch die außenliegenden Blechteile durch die drei Blechteile umfassende Punktschweißverbindung oder Clinchverbindung miterfasst sind und somit die vier Blechlagen des Massekörpers zu einem Gesamtpaket fest verbunden sind.
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Der Massekörper lässt sich kostengünstig herstellen, wenn die Teile des Massenkörpers, insbesondere die Blechteile des Massenkörpers, jeweils zueinander im Wesentlichen gleiche Materialdicke aufweisen. Dadurch kann beispielsweise auf eine große Blechtafel zurückgegriffen werden, aus der dann die benötigten einzelnen Lagen an Blechteilen erzeugt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Dachträger einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Schwingungsabsorber der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 eine mögliche Ausführungsform eines Schwingungsabsorbers für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Darstellung und
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2 der Schwingungsabsorber gemäß der 1 in Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A gemäß der 1.
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1 zeigt – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform eines Schwingungsabsorbers 1 bzw. Schwingungstilgers, welcher an einem Kraftfahrzeug einbaubar ist, um etwaigen durch den Motor erzeugten Vibrationen oder Schwingungen entgegenzuwirken bzw. zu absorbieren. Der Schwingungsabsorber 1 kann beispielsweise an einer Fahrzeugkarosserie angebaut werden. Beispielsweise kann der Schwingungsabsorber 1 im Bereich eines Dachrahmens der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.
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Der Schwingungsabsorber 1 weist einen Massekörper 2 auf, welcher eine vorgegebene Masse hat. Beispielsweise kann die Masse des Schwingungsabsorbers 1 bzw. des Massekörpers 2 zwischen etwa 1,5 kg bis etwa 2,5 kg liegen. Bevorzugt hat der Massekörper 2 eine Masse von etwa 2,0 kg.
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Der Massekörper 2 weist wenigstens zwei, vorzugsweise vier miteinander verbundene Teile 3, 4, 5 und 6 auf oder ist aus den Teilen 3, 4, 5 und 6 gebildet, von denen das Teil 3 als Anbindungsteil 7 zum Anbinden an eine Fahrzeugkarosserie mittels Punktschweißen ausgebildet ist. Dazu weist das Anbindungsteil 7 einen Materialabschnitt 8 auf, welcher die anderen Teile 4, 5 und 6 überragt und zum Punktverschweißen gegen eine Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Materialabschnitt 8 umlaufend, so dass das Anbindungsteil 3 umlaufend um die anderen Teile 4, 5 und 6 mit seinem Materialabschnitt 8 die anderen Teile 4, 5 und 6 seitlich überragt.
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2 zeigt den Schwingungsabsorber 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A gemäß der 1, wobei in der 2 der Schwingungsabsorber 1 angebunden an eine Fahrzeugkarosserie 100 dargestellt ist. Die Fahrzeugkarosserie 100 ist dort beispielhaft anhand des Dachrahmens 110 angedeutet.
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Anhand einer Zusammenschau der 1 und 2 ist ersichtlich, wie die Teile 3, 4, 5 und 6 des Massekörpers 2 miteinander verbunden sein können. Insbesondere aus der 2 ist ersichtlich, dass die Teile 3, 4, 5 und 6 jeweils durch ein Blechteil 9, 10, 11 und 12 gebildet sein können mit bevorzugt im Wesentlichen gleicher Materialdicke.
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Von den in Lagen aufeinanderliegenden Blechteilen 9, 10, 11 und 12 sind jeweils drei Blechteile 9, 10, 11 bzw. 10, 11, 12 mittels mehrerer Dreifachschweißpunkte 22 miteinander verbunden. Unter Dreifachschweißpunkt ist dabei zu verstehen, dass der mittels einer Punktschweißzange gesetzte Schweißpunkt 22 die drei Blechteile 9, 10, 11 bzw. 10, 11, 12 miteinander verbunden hat.
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Die Dicke der Blechteile 9, 10, 11 und 12 kann so gewählt sein, dass mittels Punktschweißens lediglich drei der Schweißteile 9, 10, 11 und 12 jeweils mittels eines Dreifachschweißpunktes 22 verschweißt werden können. Bei Vorhandensein von mehr als drei in Lagen aufeinander liegenden Blechteilen, wie bei dem vorliegenden Schweißabsorber 1, ist es dann bevorzugt vorgesehen, dass die außenliegenden Blechteile 9 und 12 jeweils mehrere Durchgangsöffnungen 13 aufweisen, um für eine Punktschweißzange einen Zugang zu dem darauffolgenden Blechteil 11 bzw. 8 zu erhalten.
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Bevorzugt sind die Durchgangsöffnungen 13 eines jeden außenliegenden Blechteiles 9 bzw. 12 in Reihen hintereinander liegend angeordnet, wobei wenigstens zwei Reihen mit den Durchgangsöffnungen 13 vorgesehen sein können, wie aus der 1 ersichtlich ist.
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Bevorzugt ist es ferner vorgesehen, dass die Durchgangsöffnungen 13 des außenliegenden Blechteiles 9 und die Durchgangsöffnungen 13 des außenliegenden Blechteiles 12 beispielsweise einer Reihe sich abwechseln, so dass von den vier Blechteilen 9, 10, 11 und 12 jeweils bei Durchgriff des Punktschweißwerkzeuges durch eine der Durchgangsöffnungen 13 drei der Blechteile 9, 10, 11 und 12 mittels eines Dreifachschweißpunktes 22 miteinander verbunden sind.
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Beispielsweise ist der Schwingungsabsorber 1 über das Anbindungsteil 7, welches durch das Blechteil 9 gebildet ist, an der Fahrzeugkarosserie 100 mittels mehrerer verteilt angeordneter Zweifachschweißpunkte 20 verbunden. Unter dem Zweifachschweißpunkt 20 ist dabei zu verstehen, dass lediglich zwei Blechteile, nämlich das Blechteil 9 mit dem Blechteil der Fahrzeugkarosserie 100 mittels des Schweißpunktes miteinander verbunden sind. Die Zweifachschweißpunkte 20 sind bevorzugt an dem Anbindungsteil 7 in dem nach außen über die anderen Blechteile 10, 11, 12 herausragenden Materialabschnitt 8 angeordnet.
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Obwohl die Erfindung anhand wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht es sich, dass eine Vielzahl von Varianten existieren. Auch sollte beachtet werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit bzw. Ausführbarkeit oder den Aufbau in irgendeiner Weise einzuschränken. Die vorstehende Beschreibung gibt dem Fachmann eine geeignete Anleitung zur Umsetzung bzw. Ausführung von wenigstens einer Ausführungsform; es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung von Elementen oder Komponenten, welche vorstehend in wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind, gemacht werden können, ohne vom Schutzumfang der nachstehenden Ansprüche und ihren rechtlichen Äquivalenzen abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsabsorber
- 2
- Massekörper
- 3
- Teil
- 4
- Teil
- 5
- Teil
- 6
- Teil
- 7
- Anbindungsteil
- 8
- Materialabschnitt
- 9
- Blechteil
- 10
- Blechteil
- 11
- Blechteil
- 12
- Blechteil
- 13
- Durchgangsöffnung
- 20
- Zweifachschweißpunkt
- 22
- Dreifachschweißpunkt
- 100
- Fahrzeugkarosserie
- 110
- Dachrahmen
