DE4030990C2 - Device for the eradication of torsional vibrations - Google Patents

Device for the eradication of torsional vibrations

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen nach dem Oberbegriff dem Anspruchs 1.The invention relates to a device for the repayment of Torsional vibrations according to the preamble of claim 1.

Bei Fahrzeugen in Cabriolet-Bauweise treten aufgrund der Struktur und somit der geringeren Torsionssteifigkeit gegenüber Coup´s Torsionseigenschwingungen auf, die insbesondere im Bereich der Windschutzscheibe derartige Vibrationen bzw. Schwingungsausschläge verursachen, daß der an der Windschutzscheibe befestigte Rückblickspiegel solche Schwingungen ausführt, durch die ein Rückblick durch den Spiegel erschwert wird.In vehicles in cabriolet design occur due to the Structure and thus the lower torsional rigidity Coup´s torsional natural vibrations, which in particular in Area of the windshield such vibrations or Vibration fluctuations cause the on the Windshield attached rear view mirror such Vibrations through which a review by the Mirror is difficult.

Aus der gattungsgemäßen DE 38 20 676 A1 ist eine Vorrichtung zum Vermindern von Karosserieschwingungen an Kraftfahrzeugen bekannt, die einen am Fahrzeugaufbau gehaltenen Schwingungstilger umfaßt, der eine über elastische Lager zum Aufbau gehaltene Masse aufweist. Diese schwingt in der Hauptrichtung der Karosserievibration und mit der gleichen Frequenz.DE 38 20 676 A1 describes a device for reducing Body vibrations on motor vehicles known to a Vehicle body held vibration damper includes one has mass held via elastic bearings for construction. This vibrates in the main direction of body vibration and at the same frequency.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen in einem Cabriolet-Fahrzeug zu schaffen, die eine optimal abgestimmte Tilgung von Schwingungen mit einer Torsionseigenfrequenz des Fahrzeugs gewährleistet.The object of the invention is to provide a device for the repayment of To create torsional vibrations in a convertible vehicle which is an optimally coordinated eradication of vibrations with a Torsional natural frequency of the vehicle guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Schwingungen am Rahmen der Windschutzscheibe über ein Feder-Masse-System soweit abgebaut werden können, daß ein ungehinderter Rückblick durch den an der Windschutzscheibe oder am Querrahmen gehaltenen Spiegel ermöglicht wird. Darüber hinaus wird auch das übrige Schwingungsverhalten, insbesondere im Armaturenbereich mit Lenkrad, deutlich verbessert.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. The main with the invention achieved advantages are that the vibrations on Frame the windshield over a spring-mass system so far that can be broken down by an unimpeded review the mirror held on the windshield or on the cross frame is made possible. In addition, the rest  Vibration behavior, especially in the valve area Steering wheel, significantly improved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Das Feder-Masse-System der Vorrichtung, im folgenden als Tilger bezeichnet, ist je nach Bauart des Fahrzeugs bzw. des Windschutzscheibenrahmens innerhalb des oberen Querrahmens zwischen verbundenen Profilstreben oder außerhalb des Rahmens elastisch über Lager gehalten. Der Tilger ist am oberen Querrahmen der Windschutzscheibe befestigt und aufgrund der sehr beengten Platzverhältnisse sind zur optimalen Dämpfung der Schwingungen elastische Schublager mit einer Höhe von Vorteil, die in etwa der Höhe des Tilgers bzw. der lichten Höhe der verbundenen Profilstreben entspricht.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims described. The spring-mass system of the Device, hereinafter referred to as an absorber, depends on Type of vehicle or windshield frame within the upper cross frame between connected Profile struts or outside the frame elastic via bearings held. The absorber is on the upper cross frame Windshield attached and due to the very cramped Space is there for optimal damping of vibrations elastic drawer with a height of advantage, which is approximately the amount of the absorber or the clear amount of the related Corresponds to profile struts.

Die elastischen Lager sind vorzugsweise an den beiden freien Enden der Tilgermasse angeordnet und mit ihrem einen unteren Ende an einer Profilstrebe und mit ihrem anderen oberen Ende mit der Masse des Tilgers verbunden, so daß eine optimale Länge des Elastomer-Körpers erzielbar ist. Durch diese Anordnung des Lagers wird in vorteilhafter Weise ein statisch auf Druck beanspruchtes Lager erzielt, was sich in Bezug auf Dauerfestigkeit zur Dämpfung von Torsionseigenfrequenzen im Bereich des Windschutzscheibenrahmens günstig auswirkt.The elastic bearings are preferably on the two free Ends of the absorber mass arranged and with its one lower End on a profile strut and with its other upper end connected to the mass of the absorber, so that an optimal length of the elastomer body can be achieved. By this arrangement of the Camp is advantageously a static on pressure stressed bearing achieves what is related to Fatigue strength for damping torsional natural frequencies in Area of the windshield frame has a favorable effect.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are in the drawings are shown and are described in more detail below. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Einbauortes des Schwingungstilgers, Fig. 1 is a schematic representation of a mounting position of the vibration damper,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung Z aus Fig. 1 des Schwingungstilgers im oberen Scheibenrahmen, Fig. 2 is an enlarged view Z of Fig. 1 of the vibration damper in the upper window frame,

Fig. 3 eine Anordnung des Schwingungstilgers im oberen Querrahmen mit einem endseitigen elastischen Lager, wobei nur die eine Hälfte des Tilgers gezeigt ist, Fig. 3 shows an arrangement of the vibration damper in the upper transverse frame with an end-side elastic bearing, wherein only one half of the damper is shown,

Fig. 4 eine Einzelheit der Konsole für den Elastomer-Körper in schaubildlicher Darstellung, Fig. 4 shows a detail of the console for the elastomer body in perspective view,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den oberen Querrahmen einer Windschutzscheibe mit zwischen zwei Profilstreben eingekapseltem Tilger, und Fig. 5 shows a cross section through the upper cross frame of a windshield with encapsulated between two profile struts absorber, and

Fig. 6 einen Querschnitt durch den oberen Querrahmen einer Windschutzscheibe mit einem aufgesetzten Tilger, der unterseitig über eine Blende abgedeckt ist. Fig. 6 shows a cross section through the upper cross frame of a windshield with an attached absorber, which is covered on the underside by a panel.

Die Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Torsionsschwingungen umfaßt im wesentlichen ein Feder-Masse-System, nachfolgend Tilger genannt, der am oberen Querrahmen 3 bzw. am Dachrahmen einer Windschutzscheibe 4, welcher in elastischen Lagern 5 und 6 in Pfeilrichtungen 7 und 8 annähernd horizontal schwingend bewegbar angeordnet ist. Der Tilger 2 besteht aus einem metallischen Werkstoff mit einer möglichst großen spezifischen Wichte, wie z. B. Stahl, Blei oder dergleichen Werkstoff und ist endseitig, d. h. an seinen freien Enden 9 und 10 in den elastischen Lagern 5 und 6 gehalten. Es können auch mehr als zwei Lager zur Befestigung des Tilgers 2 vorgesehen sein, so können diese Lager z. B. über die Länge des Tilgers verteilt angeordnet werden.The device 1 for damping torsional vibrations essentially comprises a spring-mass system, hereinafter referred to as absorber, on the upper cross frame 3 or on the roof frame of a windshield 4 , which can be moved horizontally in elastic bearings 5 and 6 in the direction of arrows 7 and 8 is arranged. The absorber 2 consists of a metallic material with the largest possible specific gravity, such as. B. steel, lead or the like material and is held at the end, ie at its free ends 9 and 10 in the elastic bearings 5 and 6 . There can also be provided more than two bearings for fastening the absorber 2 , so these bearings can, for. B. distributed over the length of the absorber.

Der Tilger 2 ist symmetrisch zur Mittellängsachse X-X des Fahrzeugs innerhalb des Querrahmens 3 oder außerhalb des Rahmens 3′ angeordnet. Der Einbauort des Tilgers 2 ist abhängig von der Bauart des Querrahmens, d. h. wenn der Platz zur Unterbringung des Tilgers 2 mit den elastischen Lagern 5 und 6 zwischen den Profilstreben 11 und 12 des Rahmens 3 ausreichend ist, wird eine innere Anordnung vorgesehen, wie Fig. 3 und 5 näher zeigen. Dagegen wird eine außenliegende Anordnung des Tilgers 2 vorgenommen, wenn kein Platz zwischen den Profilstreben 11′, 12′ vorhanden ist, wie die Ausführung gemäß Fig. 6 zeigt. Bei diesem Tilger 2 ist eine mittige Lagerung über ein Schublager gemäß Fig. 3 vorgesehen. An den freien Enden des Tilgers sind in einer horizontalen Ebene ausgerichtete Lager angeordnet, die in Längsrichtung (Fahrtrichtung F) eine größere Steifigkeit als in Querrichtung aufweisen.The absorber 2 is arranged symmetrically to the central longitudinal axis XX of the vehicle within the cross frame 3 or outside the frame 3 '. The location of the damper 2 depends on the design of the cross frame, ie if there is enough space to accommodate the damper 2 with the elastic bearings 5 and 6 between the profile struts 11 and 12 of the frame 3 , an internal arrangement is provided, as Fig. 3 and 5 show in more detail. In contrast, an external arrangement of the absorber 2 is carried out when there is no space between the profile struts 11 ', 12 ', as the embodiment according to FIG. 6 shows. In this damper 2 , central storage via a drawer bearing according to FIG. 3 is provided. At the free ends of the absorber, bearings are arranged in a horizontal plane, which have greater rigidity in the longitudinal direction (direction of travel F) than in the transverse direction.

Die Lager 5 und 6 des Tilgers 2 sind als elastische Schublager ausgeführt und statisch auf Druck beansprucht. Sie weisen eine zur optimalen Dampfung der Torsionseigenfrequenzen des Fahrzeugs und zur Gewährleistung der Dauerhaltbarkeit bestimmte Höhe auf, welche in etwa der lichten Höhe zwischen den Profilstreben 11 und 12 des Windschutzscheibenrahmens 3 entspricht.The bearings 5 and 6 of the damper 2 are designed as elastic drawer bearings and statically stressed. They have a certain height for optimal damping of the torsional natural frequencies of the vehicle and to ensure durability, which corresponds approximately to the clear height between the profile struts 11 and 12 of the windshield frame 3 .

Wie in den Fig. 3 und 4 näher gezeigt, ist zur Aufnahme und Festlegung der Lager 5 und 6 eine Konsole 13 vorgesehen, die den Elastomer-Körper 14 der Lager 5 und 6 quasi umschließt und deren Stirnwand 15 einen Queranschlag und deren beide Seitenwände 16 Längsanschläge bilden. Mit dem Tilger 2 ist der Elastomer-Körper an seinem der Befestigung an der Konsole 13 gegenüberliegenden Ende 17 über einen vorragenden Halter 18 befestigt, der über einen weiteren Halter 18′ das freie Ende 9 des Tilgers 2 zwischen sich haltend aufnimmt.As shown in FIGS. 3 and 4 in more detail, a bracket 13 is provided for receiving and fixing the bearings 5 and 6 , which virtually encloses the elastomer body 14 of the bearings 5 and 6 and whose end wall 15 has a transverse stop and its two side walls 16 Form longitudinal stops. With the absorber 2 , the elastomer body is attached to its attachment 17 to the bracket 13 opposite end 17 by means of a projecting holder 18 which, via a further holder 18 ', holds the free end 9 of the absorber 2 between them.

Der Tilger 2 soll die sich am oberen Rahmen 3 als Schwingung in Querrichtung des Fahrzeugs auswirkende Torsionseigenfrequenz des Cabriolet-Fahrzeugs dämpfen, wozu die Tilgermasse zum einen in definiert elastischen Lagern 5 und 6 gehalten ist und zum anderen zwischen den Profilstreben 11 und 12 bzw. 11′, 12′ jeweils ein Freiraum mit Abstand a vorhanden ist, so daß ein nachteiliges Anstoßen an den Profilstreben unterbunden wird. The absorber 2 is intended to dampen the torsional natural frequency of the convertible vehicle, which acts as an oscillation in the transverse direction of the vehicle on the upper frame 3 , for which purpose the absorber mass is held in defined elastic bearings 5 and 6 on the one hand and on the other hand between the profile struts 11 and 12 and 11 ', 12 ' each have a space at a distance a, so that an adverse impact on the profile struts is prevented.

Insbesondere weisen die Lager in Querrichtung eine weichere Kennung als in Hochrichtung Y auf. Eine Bewegung des Tilgers in Querrichtung (Pfeilrichtung 7, 8) kann bis zu 20 mm Differenz zum Ruhezustand ausmachen.In particular, the bearings have a softer identifier in the transverse direction than in the vertical direction Y. A movement of the damper in the transverse direction (arrow direction 7 , 8 ) can make up to 20 mm difference to the idle state.

Bei einer außenliegenden Anordnung des Tilgers 2 gemäß Fig. 6 wird dieser über eine zusätzliche Blende abgedeckt, die gleichzeitig als Fangvorrichtung für den Tilger 2 dient.In the case of an external arrangement of the damper 2 according to FIG. 6, it is covered by an additional screen, which also serves as a catching device for the damper 2 .

Vorzugsweise ist der Tilger 2 einteilig ausgebildet und dem Konturenverlauf des Rahmens 3, 3′ angepaßt, d. h., der Tilger 2 ist dem Verlauf des Rahmens 3, 3′ angepaßt, so daß ein Freiliegen sichergestellt ist.Preferably, the absorber 2 is formed in one piece and adapted to the contour of the frame 3 , 3 ', that is, the absorber 2 is adapted to the course of the frame 3 , 3 ', so that exposure is ensured.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen einer Karosserie eines Cabriolet-Fahrzeuges mit einer Windschutzscheibe mit oberem Querrahmen und einem etwa in einer Fahrzeuglängsmittenachse gehaltenen Rückblickspiegel, wobei die Vorrichtung als ein auf eine Torsionseigenfrequenz des Fahrzeuges abgestimmtes, wenigstens zwei elastische Lager aufweisendes Feder-Masse-System ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (2) an dem oberen Querrahmen (3; 3′) der Windschutzscheibe (4) im Bereich des an der Windschutzscheibe oder am Querrahmen etwa in einer Fahrzeuglängsmittenachse (X-X) gehaltenen Rückblickspiegels angeordnet ist.1. Device for the eradication of torsional vibrations of a body of a convertible vehicle with a windshield with an upper cross frame and a rearview mirror held approximately in a longitudinal center axis of the vehicle, the device being a spring-mass system which is tuned to a natural torsional frequency of the vehicle and has at least two elastic bearings is formed, characterized in that the mass body ( 2 ) on the upper cross frame ( 3; 3 ') of the windshield ( 4 ) is arranged in the region of the rear view mirror held on the windshield or on the cross frame approximately in a vehicle longitudinal center axis (XX). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder-Masse-System einen einteiligen metallischen Massekörper umfaßt, der an zwei sich gegenüberliegenden Enden (9, 10) jeweils durch ein Schublager (5, 6) elastisch abgestützt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the spring-mass system comprises a one-piece metallic mass body, which is elastically supported at two opposite ends ( 9 , 10 ) each by a thrust bearing ( 5 , 6 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper des Feder-Masse-Systems aus Blei besteht.3. Device according to claim 2, characterized in that the Mass body of the spring-mass system consists of lead. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schublager (5, 6) des Feder-Masse-Systems in der Längsrichtung (7, 8) des Querrahmens (3; 3′) eine weichere Kennung aufweisen als in Hochrichtung (y).4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the drawer bearings ( 5 , 6 ) of the spring-mass system in the longitudinal direction ( 7 , 8 ) of the cross frame ( 3 ; 3 ') have a softer identifier than in the vertical direction ( y). 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder-Masse-System innerhalb eines aus zwei Profilstreben (11, 12) zusammengesetzten Querrahmens (3) elastisch gelagert angeordnet ist und die Streben des Querrahmens (3) das Feder-Masse-System kapselnd umschließen. 5. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring-mass system is arranged elastically mounted within a transverse frame ( 3 ) composed of two profile struts ( 11 , 12 ) and the struts of the transverse frame ( 3 ) the spring - Encapsulate the mass system. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder-Masse-System außerhalb des aus zwei Profilstreben (11′, 12′) zusammengesetzten Querrahmens (3) angeordnet ist und von einer Blende (20) zum Fahrzeuginnenraum hin abgedeckt wird. 6. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring-mass system is arranged outside the transverse frame ( 3 ) composed of two profile struts ( 11 ', 12 ') and from an aperture ( 20 ) towards the vehicle interior is covered. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Enden (9, 10) des Massekörrpers (2) von Haltern (18, 18′) umgriffen sind, wobei einer der Halter (18) mit einem als Schublager ausgebildeten Elastomer-Körper (14) verbunden ist, der in einer an einer Profilstrebe (12) befestigten Konsole (13) angeordnet ist.7. The device according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the opposite ends ( 9, 10 ) of the mass body ( 2 ) of holders ( 18, 18 ') are encompassed, one of the holders ( 18 ) with a an elastomer body ( 14 ) which is designed as a drawer bearing and is arranged in a bracket ( 13 ) fastened to a profile strut ( 12 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole, (13) eine als Queranschlag ausgebildete Rückwand (15) sowie als Längsanschläge ausgebildete Seitenwände (16) für den Elastomerkörper aufweist.8. The device according to claim 7, characterized in that the console ( 13 ) has a rear wall ( 15 ) designed as a transverse stop and side walls ( 16 ) designed as longitudinal stops for the elastomer body. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (2) eine der Kontur des Querrahmens (3; 3′) entsprechende bogenförmige Form aufweist.9. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mass body ( 2 ) has an arcuate shape corresponding to the contour of the transverse frame ( 3; 3 '). 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (2) zusätzlich über ein mittig angeordnetes Schublager (5) gehalten ist, wobei die an zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordneten Schublager in Fahrtrichtung eine größere Steifigkeit aufweisen als in Querrichtung.10. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mass body ( 2 ) is additionally held via a centrally arranged thrust bearing ( 5 ), the thrust bearings arranged on two opposite ends having a greater rigidity in the direction of travel than in the transverse direction .
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