DE19540927A1

DE19540927A1 - Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19540927A1
Application number: DE1995140927
Authority: DE
Inventors: Hartmut Steiner; Axel Dr Pauly; Jakob Stanglmaier; Pamela Wehlitz; Franz Bauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2015-11-04
Also published as: DE19540927C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der JP-OS 57-151450 ist bereits ein gattungsgemäßer Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Fahrzeugbauteil, z. B. die Batterie, auf einer Halterungsplatte befestigt ist, die sich in vertikaler Richtung über elastische Lagerelemente abstützt. Ferner ist die Halterungsplatte über ein Gelenk an einer Karosseriewand eines Kraftfahrzeuges in vertikaler Richtung schwenkbar gelagert. Nachteilig bei diesem Schwingungstilger ist, daß die Wirkungslinien der Lagerele mente nicht durch den Schwerpunkt der Tilgermasse gehen, so daß bei den auftre tenden Vibrationen ein zusätzliches Kippmoment auf die Tilgermasse wirkt. Ferner ist die Tilgermasse nur an ihrer Unterseite mit der Halterungsplatte verbunden, so daß die Befestigung der Tilgerplatte mit der Halterungsplatte relativ aufwendig sein muß, um auch die hohen Kippmomente aufnehmen zu können, die bei den Quer- und Längsbeschleunigungen des Fahrzeuges auftreten.

Aus der DE-PS 38 20 676 ist ein weiterer Schwingungstilger bekannt, bei dem die Wirkungslinien der beiden elastischen Lager durch den Gesamtschwerpunkt der Tilgermasse gehen. Bei diesem bekannten Schwingungstilger sind die Lagerele mente jedoch in horizontaler Ebene angeordnet, so daß diese Lagerelemente einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der bei einem hohen Dämpfungsvermögen einen relativ geringen Bau raum erfordert.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schwingungstilger durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Ausbildung mindestens eines Schwenklagers, dessen Wirkungslinien in Quer- und Längsrichtung der Tilgermasse und mindestens in Höhe des Schwer punktes der Tilgermasse verlaufen, wird erreicht, daß unerwünschte Dreh- und Kippschwingungen der Tilgermasse vermieden sind.

Vorteilhafterweise besteht das Schwenklager mindestens aus zwei Streben oder Stützen, die jeweils über ein Gelenk zum einen mit der Tilgermasse und zum ande ren mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges verbunden sind.

Die Anordnung des Schwenklagers in Höhe der Schwerpunktlage der Tilgermasse hat den Vorteil, daß keine Reaktionsmomente auftreten.

Wird das Schwenklager oberhalb des Schwerpunktes der Tilgermasse vorgese hen, dann können horizontale Reaktionskräfte auch von den Lagerelementen übernommen werden.

Der erfindungsgemäße Schwingungstilger unterdrückt über das Schwenklager Quer- und Längsbewegungen der Tilgermasse in der Ebene des Schwenklagers. Darüber hinaus besitzen die unter der Tilgermasse oder Halterungsplatte befindli chen elastischen Lagerelemente eine hohe Steifigkeit in Quer- und Längsrichtung, so daß sich eine steife Lagerung der Tilgermasse in bezug auf unerwünschte Be wegungen der Tilgermasse ergibt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht von der Seite in Längsrichtung der als Tilgermasse ver wendeten Batterie und

Fig. 2 eine Ansicht von oben des in der Fig. 1 gezeigten Schwingungstilgers.

Die Fig. 1 zeigt einen Schwingungstilger 1, der im wesentlichen aus einer Tilger masse 2, einer Halterungs- oder Trägerplatte 3, aus elastischen Lagerelementen 4 und 5 und aus einem Schwenklager 6 besteht. Der Schwingungstilger 1 ist in verti kaler Richtung über die Lagerelemente 4, 5 und in horizontaler Richtung über das Schwenklager 6 mit den Wänden 7, 8 eines Fahrzeuges verbunden, dessen Schwingungen getilgt werden sollen. Das Schwenklager 6 ist oberhalb eines Til gerschwerpunktes S angeordnet. Die Tilgermasse 2 ist vorzugsweise ein Fahr zeugbauteil. In der gezeigten Ausführungsform wird als Tilgermasse 2 eine Fahr zeugbatterie 9 verwendet.

Die Tilgermasse 2 wird in der horizontalen Ebene durch die seitlichen Umrandun gen 10 und 11 der Trägerplatte 3 gehaltert. In senkrechter Richtung erfolgt die Befestigung der Tilgermasse 2 durch einen Bügel 12, der auf der Oberseite 13 der Tilgermasse 2 aufliegt. Der über die beiden Längsseitenwände 14, 15 der Tilger masse 2 überstehende Bügel 12 ist über eine Spannvorrichtung 16, 17 mit der Trägerplatte 3 verbunden. Die Spannvorrichtung 16, 17 kann beispielsweise aus jeweils einer Gewindestange 18 bestehen, deren unteres Ende 19 an der Träger platte 3 befestigt ist und deren oberes Ende 20 mit dem Bügel 12 beispielsweise über eine Mutter 21 verschraubt ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Schwenklagers 6, das dreiteilig aus zwei Quer-Lagerstellen 22, 23 und aus einer Längs-Lagerstelle 24 besteht. Durch einen Pfeil 26 ist die Fahrzeuglängsrichtung angegeben.

In gestrichelten Linien ist eine zweiteilige Ausführungsform eines Schwenklagers 6′ gezeigt, die aus einer in Fahrzeug-Querrichtung und in Höhe des Schwerpunktes S der Tilgermasse 2 angreifenden Lagerstelle 25 sowie einer Lagerstelle 24′ besteht, deren Wirkungslinie eine durch den Schwerpunkt S gehende Linie einer Tilgungs bewegung T schneidet.

Die Lagerstellen 22 bis 25 bestehen im wesentlichen aus jeweils einer Gelenk stütze 27 bis 30, jeweils einem tilgerseitigen Gelenk 31 bis 34 und jeweils einem fahrzeugseitigen Gelenk 35 bis 38. Die Gelenkstützen 27 bis 30 sind um die fahr zeugseitigen Gelenke 35 bis 38 schwenkbar. Die Tilgermasse 2 bewegt sich dabei tangential zu dem tilgerseitigen Ende der Gelenkstützen 27 bis 30, so daß die Tilgermasse 2 im wesentlichen eine vertikale Tilgungsbewegung "T" durchführt. Die Gelenkstützen 27 bis 30 bewirken eine Unterdrückung der beim Fahrbetrieb auftre tenden Quer- und Längsbewegungen der Tilgermasse 2 in der Ebene, in der die Gelenkstützen 27 bis 30 angeordnet sind.

Das Schwenklager 6 bzw. 6′ nimmt sämtliche Quer- und Längskräfte auf, wenn das Schwenklager 6, 6′ in der Höhe des Gesamtschwerpunktes S der Tilgermasse 2 angeordnet ist. Neben dieser optimalen Lage des Schwenklagers 6 ist es aus Festigkeitsgründen vorteilhaft, die Schwenklager 6, 6′ oberhalb des Gesamt schwerpunktes S anzuordnen, da dann ein Teil der auftretenden Quer- und Längs kräfte auch durch die elastischen Lagerelemente 4, 5 aufgenommen werden kann. In diesem Fall sind die elastischen Lagerelemente 4, 5 in Quer- und Längsrichtung relativ steif.

Die Länge der Gelenkstützen 27 bis 30 ist so bemessen, daß die horizontalen Zu satzbewegungen bei den Bewegungen der Tilgermasse 2 minimal sind. Aus Ver suchen hat es sich ergeben, daß die Länge der Gelenkstützen 27 bis 30 minde stens fünf- bis zehnmal so lang sein sollten, wie die Bewegung der Tilgermasse 2 in der Tilgungsrichtung "T". Die Minimallänge der Gelenkstützen 27 bis 30 beträgt beispielsweise ca. 50 bis 60 mm bei einer Bewegung der Tilgermasse 2 von ± 8 mm in Tilgungsrichtung "T".

Die Lage der Gelenkstützen 27 bis 30 innerhalb der horizontalen Ebene ist flexibel, so lange die Anforderung einer Fixierung der Tilgermasse 2 in der horizontalen Richtung gegeben ist.

Für die Fixierung in horizontaler Richtung ist es ausreichend, wenn jeweils eine Gelenkstütze in Quer- und Längsrichtung die durch den Schwerpunkt S gehende Wirkungslinie der Tilgungsbewegung "T" schneidet. Die Funktion der beiden Ge lenkstützen kann dabei durch ein einteiliges Bauteil realisiert sein. Das einteilige Bauteil ist ein nachgiebiges Element, beispielsweise eine Blattfederkonstruktion.

Eine platzsparende Bauweise eines Schwenklagers 6 ergibt sich dann, wenn das fahrzeugseitige Gelenk unmittelbar neben der Tilgermasse 2 an der Karosserie wand liegt und das tilgerseitige Gelenk entsprechend in Richtung des Tilger schwerpunktes S rückt.

Die Anzahl der elastischen Lagerelemente 4, 5 ist für die Tilgerfunktion ohne Be deutung. Die Anordnung der elastischen Lagerelemente 4, 5 muß lediglich symme trisch zum Schwerpunkt S der Tilgermasse 2 sein. Bei einer Minimallösung ist ein einziges Lagerelement in Tilgungsrichtung "T" unter dem Schwerpunkt S der Til germasse 2 angeordnet.

Claims

1. Schwingungstilger für ein Fahrzeug, mit einem Fahrzeugbauteil als Tilger masse, wobei die Tilgermasse um mindestens ein erstes Lager in Tilgungs richtung schwenkbar am Fahrzeug angeordnet ist, wobei sich die Tilger masse über mindestens ein elastisches Lagerelement in Tilgungsrichtung am Fahrzeug abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (2) zusätz lich um mindestens ein zweites Lager (22, 23, 24, 24′, 25) schwenkbar am Fahrzeug gelagert ist, wobei die Wirkungslinien der beiden Lager in einem Winkel zueinander stehen und daß die Lager (22, 23, 24, 24′, 25) mindestens in Höhe des Schwerpunktes (S) der Tilgermasse (2) angeordnet sind.

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wirkungslinien der beiden Lager (24′, 25) in der durch den Schwerpunkt (S) gehenden Linie der Tilgungsbewegung (T) schneiden.

3. Schwingungstilger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger (1) zwei Lager (24′, 25) aufweist, deren Wirkungslinien um 90° voneinander beabstandet sind.