DE4227398A1 - Vorrichtung zur Schwingungsminderung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein land- oder bauwirt­ schaftliches Fahrzeug, nach dem Oberbegriff der unabhängigen Pa­ tentansprüche.

Bei solchen Fahrzeugen, bei denen zumindest an einem Teil des Fahrzeuges ein Anbauteil befestigt ist, kommt es insbesondere im Fahrbetrieb zu Eigen­ schwingungen des Anbauteiles, die zum einen durch Fahrbahnunebenheiten angeregt werden. In besonderem Maße kommt es zu diesen Eigen­ schwingungen bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen (Traktoren), wobei hier die Eigenschwingungen zum anderen von den groben Reifenstollen der Trak­ torräder oder auch durch die Motorschwingungen angeregt werden. Diese Ei­ genschwingungen führen nachteiligerweise zu einer Materialermüdung bzw. zu einem Materialverschleiß des Teiles des Fahrzeuges bzw. des Anbauteiles, was im schlimmsten Fall zu einem Materialbruch führen kann. Darüber hinaus stellen insbesondere die durch Eigenschwingungen angeregten An­ bauteile ein unschönes optisches Erscheinungsbild dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für ein Anbauteil eines Fahrzeuges vorzusehen, mit der eine Eigenschwingung des Anbauteiles und damit eine Materialermüdung weitestgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe ist zum einen dadurch gelöst, daß zumindest dem Anbauteil ein Dämpfungselement zugeordnet ist, wobei ein von einem Befestigungsbe­ reich des Dämpfungselementes entfernt liegender Bereich des Dämpfungs­ elementes an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil unter Kraft­ einwirkung anliegt.

Zur Dämpfung bzw. Vermeidung von Eigenschwingungen des Anbauteiles ist daher das Dämpfungselement vorgesehen, das in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung einen Befestigungsbereich (bspw. ein Ende des Dämpfungs­ elementes) aufweist, mit dem das Dämpfungselement zumindest an einem Teil des Anbauteiles bzw. des Fahrzeuges in geeigneter Weise befestigt ist. Bei dieser Befestigung handelt es sich in vorteilhafter Weise um eine Ver­ schraubung, Vernietung oder eine Verschweißung. Ein von diesem Be­ festigungsbereich entfernt liegender Bereich (beispielsweise das andere Ende des Dämpfungselementes) liegt unter Krafteinwirkung an einer anderen Stelle an dem Anbauteil an. Ebenso ist die Befestigung des Dämpfungselementes an dem Teil des Fahrzeuges möglich. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfin­ dung ist die Befestigung des Dämpfungselementes umgekehrt denkbar, so daß der Befestigungsbereich des Dämpfungselementes im Bereich des Anbau­ teiles liegt, während der von dem Befestigungsbereich des Dämpfungsele­ mentes entfernt liegende Bereich an dem Teil des Fahrzeuges unter Kraftein­ wirkung anliegt. In der beschriebenen Ausführung handelt es sich bei dem Dämpfungselement um ein eigenständiges Element, das an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil angebracht ist. Darüber hinaus ist es denkbar, daß das Dämpfungselement ein Bestandteil des Teiles des Fahrzeu­ ges bzw. des Anbauteiles ist. Dies wird konstruktiv beispielsweise dadurch er­ reicht, daß das Dämpfungselement aus dem Teil des Fahrzeuges oder aus dem Anbauteil ausgestanzt wird. Unter Krafteinwirkung ist zu verstehen, daß in diesem Bereich der Krafteinwirkung die durch die Eigenschwingungen hervorgerufenen Kräfte (Bewegungen) aufgenommen und gedämpft bzw. ab­ sorbiert werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß in dem anliegen­ den Bereich eine Reibkraft auftritt, die die Eigenschwingungen weitestgehend reduziert. Zur Erhöhung der Reibkraft bzw. zur Erreichung einer definierten Einstellung dieser Kraft ist es denkbar, in diesem Bereich Beschichtungen (gleichartig oder unterschiedlich) vorzusehen oder in dem Zwischenbereich einen zusätzlichen Reibbelag anzuordnen.

Zum anderen ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest dem Anbauteil ein Stützelement zugeordnet ist, wobei ein von einem Befestigungsbereich des Stützelementes entfernt liegender Bereich des Stützelementes an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil fest angeordnet ist. Diese feste Anordnung des Stützelementes (bspw. in Form einer Dreieckskonstruktion) hat den Vorteil, daß die Eigenfrequenz des Teiles des Fahrzeuges bzw. des Anbauteiles erhöht wird und es somit zu einer Schwingungsminderung kommt. In vorteilhafter Weise ergibt sich aus den geometrischen Ab­ messungen des Stützelementes in Abhängigkeit von den Abmessungen des Teiles des Fahrzeuges bzw. des Anbauteiles eine Versteifung in der Art, daß die Erregungsfrequenz und die Eigenfrequenz des verstimmten Teiles so weit auseinander liegen, daß störende Resonanzen vermieden werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist im Befestigungsbereich des Dämpfungs­ elementes eine Verspanneinrichtung zur Erzeugung der Krafteinwirkung vor­ gesehen. Durch diese Verspanneinrichtung (bspw. eine Verschraubung) sind einerseits die durch die Eigenschwingungen hervorgerufenen Bewegungen des Anbauteiles reduzierbar, andererseits ist die in dem von dem Be­ festigungsbereich des Dämpfungselementes entfernt liegenden Bereiches einwirkende Kraft (Reibkraft) mittels der Verspanneinrichtung einstellbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Befestigungsbereich des Dämpfungselementes direkt an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem An­ bauteil angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil einer schnellen und ein­ fachen Montage des Dämpfungselementes, wobei die Verwendung weiterer Montageelemente (bspw. Distanzstücke) vermieden wird. So kann das Dämpfungselement bspw. direkt an das Teil des Fahrzeuges bzw. an das An­ bauteil angeschraubt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Befestigungsbereich des Stützelementes in Distanz zu dem Teil des Fahrzeuges bzw. zu dem Anbau­ teil angeordnet. In dieser Anordnung ergibt sich eine Dreieckskonstruktion, die besonders steif ist sowie die Eigenschwingungen absorbiert und diese damit weitestgehend vermeidet.

Ebenso ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beansprucht, daß das Dämpfungselement in dem von dem Befestigungsbereich entfernt liegen­ den Bereich fest mit dem Teil des Fahrzeuges bzw. mit dem Anbauteil ver­ bunden ist. Ebenfalls ist von Vorteil, daß die beschriebenen Konstruktionen leicht gebaut sind. In einer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der festen Verbindung um eine Verschraubung, wodurch ein einfacher Zu­ sammenbau der Konstruktion und eine einfache Lagejustage erreichbar ist. Durch die Verschraubung ist eine Vorverformung des Dämpfungselementes nicht erforderlich, da das Dämpfungselement mit der Verschraubung an das Teil herangezogen wird.

In den weiteren Unteransprüchen ist ein konkretes Anwendungsbeispiel der Verwendung des Dämpfungselementes bzw. des Stützelementes an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug (Traktor) beschrieben, wobei der zumindest eine Teil des Fahrzeuges ein Gehäuse einer Achse des Fahrzeuges und das Anbauteil zumindest ein Träger für eine Reifenabdeckung (Kotflügel) eines an der Achse des Fahrzeuges angebrachten Reifens ist, bei dem das Dämpfungs­ element ein Stab mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ist, wobei zur Erzielung der Krafteinwirkung zumindest ein Knickpunkt in dem Stab vorgesehen ist, wie dies in den Zeichnungen gezeigt und im folgenden be­ schrieben ist.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 und 2: Anwendungsbeispiele für ein reibend wirkendes Dämpfungselement,

Fig. 3 ein Stützelement in einer Dreieckskonstruktion.

Fig. 4 weitere Ausgestaltungen eines Dämpfungselementes.

Fig. 1 zeigt ein Dämpfungselement, bei dem die Krafteinwirkung zur wei­ testgehenden Reduzierung der Eigenschwingungen eine Reibungskraft ist. Bei dem Teil des nicht dargestellten Fahrzeuges handelt es sich um ein Ge­ häuse 2 einer Achse eines Traktors, an dem ein Anbauteil befestigt ist. Dieses Anbauteil besteht in der in Fig. 1 gezeigten Ausführung aus mehreren Komponenten. So ist zunächst an dem Gehäuse 2 ein Kotflügelträger 4 be­ festigt, an dem wiederum eine Kotflügelstütze 6 befestigt ist, die eine Kotflü­ geldecke 8 trägt, wobei die Kotflügeldecke 8 beispielsweise die Vorderreifen des Traktors abdeckt. Dem Anbauteil des Fahrzeuges (Kotflügelträger 4) ist ein Dämpfungselement 10.1 zugeordnet, wobei ein von einem Befestigungs­ bereich B des Dämpfungselementes 10.1 entfernt liegender Bereich K des Dämpfungselementes 10.1 an dem Anbauteil unter Krafteinwirkung (Reibungskraft) anliegt. Es ist denkbar, die der Kotflügelstütze 6 zugewandte Seite des Dämpfungselementes 10.1 bzw. die dem Dämpfungselement 10.1 zugewandte Seite der Kotflügelstütze 6 im Bereich K mit gleichartigen oder unterschiedlichen Reibbelägen zu versehen. Darüber hinaus ist es möglich, im Bereich der Krafteinwirkung K zwischen der Kotflügelstütze 6 und dem Dämpfungselement 10.1 einen Zwischenbelag anzuordnen, der ebenfalls gleichartige oder unterschiedliche Beläge aufweisen kann. In dem Be­ festigungsbereich B ist das Dämpfungselement 10.1 über eine Verspannein­ richtung 12 (Schrauben) mit dem Kotflügelträger 4 verbunden. Alternativ dazu ist es denkbar, das Dämpfungselement 10.1 mittels dieser Verspannein­ richtung 12 auch an dem Teil des Fahrzeuges (also beispielsweise an dem Gehäuse 2) anzubringen. Mit einer weiteren Verspanneinrichtung zwischen den Bereichen B und K ist es möglich, die Krafteinwirkung im Bereich K zu beeinflussen. Ebenso ist es denkbar, zur Konstanthaltung der Reibungskraft federnde Elemente (bspw. Tellerfedern oder Schraubenfedern) an dem Dämpfungselement 10.1 und dem Anbauteil (beispielsweise an der Kotflügel­ stütze 6) anzuordnen.

Fig. 2 zeigt eine gleichwirkende Anwendung des Dämpfungselementes 10.1 analog zu der Fig. 1, wobei in dieser Fig. 2 eine Anordnung gezeigt ist, bei dem das Dämpfungselement 10.1 zwischen der Kotflügelstütze 6 und dem nicht dargestellten Reifen des Traktors angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist ein optisch gefälliges Erscheinungsbild gegeben, da das Dämpfungsele­ ment 10.1 weitestgehend von der zwangsläufig vorhandenen Kotflügelstütze 6 verdeckt ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß das in den beiden vorangegangenen Fig. 1 und 2 gezeigte Dämpfungselement 10.1 mit zwei Knickpunkten versehen ist, wodurch eine Vorverformung gegeben ist. Durch diese Vorverformung wird nach Befestigung mit der Verspanneinrichtung 12 im Befestigungsbereich B die im Bereich K erforderliche Kraft erzeugt, in dem das Dämpfungselement in diesem Bereich K gegen das Anbauteil drückt. Darüber hinaus ist es denk­ bar, das Dämpfungselement 10.1 derart auszugestalten, daß es nach der Be­ festigung mit der Verspanneinrichtung 12 nicht an dem Anbauteil anliegt. Die Kraft, die zur Erzeugung der Reibkraft im Bereich K erforderlich ist, kann durch eine weitere Verspannungseinrichtung, welche eine definierte Normal­ kraft aufbringt, erzeugt werden. Bei dieser Verspannungseinrichtung kann es sich bspw. um eine Verschraubung eine Verklammerung oder um eine ähn­ lich geartete Verspannungseinrichtung handeln. Die Verschraubung ist reali­ sierbar mittels einer Schraube und einer selbstsichernden Mutter, wobei die Schraube beispielsweise durch die Kotflügelstütze 6 durch ein Langloch oder eine aufgeweitete Bohrung durchgeführt ist. Die Verspanneinrichtung ist der­ art einstellbar, daß im Bereich K zwischen dem Dämpfungselement 10.1 und der Kotflügelstütze eine Reibung erzeugt wird.

Fig. 3 zeigt ein Stützelement in einer Dreieckskonstruktion. Neben den in den vorangegangenen Figuren gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Komponenten ist zwischen dem Kotflügelträger 4 und dem einen Ende des Stützelementes 10.2 im Befestigungsbereich B ein Distanzstück 12 angeordnet, wobei sich die Dreieckskonstruktion aus dem Stützelement 10.2, dem Distanzstück 14 sowie aus zumindest einem Teil der Kotflügelstütze 6 (bzw. allgemein aus dem Anbauteil) ergibt. In dem dem Distanzstück 14 ab­ gewandten Befestigungsbereich B des Stützelementes 10.2 ist dieses bei­ spielsweise mit der Kotflügelstütze 6 verschraubt (wie gezeigt), vernietet, ver­ klebt oder verschweißt. Darüber hinaus ist es auch hier denkbar, ein Ende des Stützelementes 10.2 an dem Teil des Fahrzeuges (bspw. an dem Gehäuse 2) zu befestigen. Alternativ zu der Verspanneinrichtung 12 (Verschraubung) ist es denkbar, das Stützelement 10.2 auf eine andere geeignete Art und Weise (z. B. Verschweißung, Vernietung, Verklebung) an dem Teil des Fahr­ zeuges bzw. an dem Anbauteil zu befestigen.

Fig. 4 zeigt weitere Ausgestaltungen eines Dämpfungselementes. Fig. 4a zeigt das Dämpfungselement 10.1, das in eine Einbuchtung (bpsw. eine Ein­ buchtung 16, die in der Kotflügelstütze 6 eingebracht ist), eingreift und in dieser Einbuchtung reibend gelagert ist. Fig. 4b zeigt ein Teil des Fahrzeu­ ges bzw. ein Anbauteil (Kotflügelstütze 6), welches eine Ausbuchtung 18 aufweist, an dem im Bereich K das Dämpfungselement 10.1 anliegt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß das Dämpfungselement zur Verminde­ rung bzw. Vermeidung von Eigenschwingungen neben der Verwendung an einer Kotflügelstütze auch an weiteren Bauteilen einsetzbar ist, die an zu­ mindest einem Teil des Fahrzeuges befestigt sind und die durch den Betrieb des Fahrzeuges zu Eigenschwingungen angeregt werden können. Denkbar sind hier alle von dem Fahrzeug abstehenden Anbauteile wie Spiegel, Schall­ dämpfer oder Auspuffanlagen, Lampen sowie beispielsweise Schwenkrohre zur Körnerabgabe oder Einstiegsleitern bei Mähdreschern oder ähnlichen Erntefahrzeugen.

Claims (10)

1. Fahrzeug, insbesondere ein land- oder bauwirtschaftliches Fahrzeug, wobei zumindest an einem Teil des Fahrzeuges ein Anbauteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest dem Anbauteil ein Dämpfungsele­ ment (10. 1) zugeordnet ist, wobei ein von einem Befestigungsbereich B des Dämpfungselementes (10.1) entfernt liegender Bereich K des Dämpfungsele­ mentes (10.1) an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil unter Krafteinwirkung anliegt.

2. Fahrzeug, insbesondere ein land- oder bauwirtschaftliches Fahrzeug, wobei zumindest an einem Teil des Fahrzeug ein Anbauteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest dem Anbauteil ein Stützelement (10.2) zugeordnet ist, wobei ein von einem Befestigungsbereich B des Stütz­ elementes (10.2) entfernt liegender Bereich K des Stützelementes (10.2) an dem Teil des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil fest angebracht ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Befestigungsbereich B des Dämpfungsele­ mentes (10.1) bzw. des Stützelementes (10.2) eine Verspanneinrichtung (12) vorgesehen ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich B des Dämpfungsele­ mentes (10.1) direkt an dem Teil (2) des Fahrzeuges bzw. an dem Anbauteil (4) angeordnet ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich B des Stützelementes (10.2) in Distanz D zu dem Teil (2) des Fahrzeuges bzw. zu dem Anbauteil (4) angeordnet ist.

6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (10.1) in dem von dem Befestigungsbereich B entfernt liegenden Bereich K fest mit dem Teil des Fahrzeuges bzw. mit dem Anbauteil verbunden ist.

7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung eine Verschraubung ist.

8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Teil des Fahrzeuges ein Gehäuse (2) einer Achse des Fahrzeuges ist.

9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbauteil zumindest ein Träger für eine Reifenabdeckung (Kotflügel) eines an der Achse des Fahrzeuges angebrachten Reifen ist.

10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (10.1) bzw. das Stütz­ element (10.2) ein Stab mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ist, wobei zur Erzielung der Krafteinwirkung zumindest ein Knickpunkt in dem Stab vorgesehen ist.