DE29503151U1

DE29503151U1 - Vibration damper

Info

Publication number: DE29503151U1
Application number: DE29503151U
Authority: DE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2005-02-25

Description

SchwingungstilgerVibration damper

Die Neuerung betrifft einen Schwingungstilger für das Dämpfen der Schwingungen eines Bauteils nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The innovation relates to a vibration damper for damping the vibrations of a component according to the preamble of the main claim.

Auf vielen Gebieten, so auch auf dem Gebiet des Fahrzeugbaus, werden zur Reduzierung von Unwuchtempfindlichkeiten Schwingungstilger eingesetzt. Für spezielle Fälle werden Schwingungstilger benötigt, die in zwei Richtungen wirken. Bei einem derzeit in Fahrzeugen der Anmelderin eingesetzten gattungsgemäßen Schwingungstilger wird dies dadurch gelöst, daß eine in Gummi gelagerte Masse bei einer bestimmten Frequenz in einer Richtung im Gummi und in der anderen Richtung über eine biegeweiche Einspannung, nämlich über einen Stehbolzen schwingt und so den Eigenschwingungen des Gesamtsystems entgegenwirkt.In many areas, including vehicle construction, vibration dampers are used to reduce sensitivity to imbalance. In special cases, vibration dampers are required that act in two directions. In a vibration damper of this type currently used in the applicant's vehicles, this is solved by a mass mounted in rubber vibrating at a certain frequency in one direction in the rubber and in the other direction via a flexible clamp, namely via a stud bolt, thus counteracting the natural vibrations of the entire system.

0 Bei diesem vorbekannten Schwingungstilger kommt es durch die auftretenden Massenkräfte an dem Stehbolzen zu Biegespannungen, die sich sowohl negativ auf den Festsitz der Stehbolzen ist in das zu dämpfende Bauteil eingeschraubt - als auch auf die Lebensdauer des Stehbolzens 5 auswirken. Eine Reduzierung der Belastung könnte durch einen stärkeren Stehbolzen erreicht werden. Ein solcher0 In this known vibration damper, the mass forces that occur on the stud bolt lead to bending stresses, which have a negative effect on both the tight fit of the stud bolts screwed into the component to be damped and the service life of the stud bolt 5. A reduction in the load could be achieved by using a stronger stud bolt. Such a

Stehbolzen hat aber unmittelbare Auswirkungen auf das Schwingungsverhalten des Tilgers. In vielen Anwendungsfällen kann daher dieser Weg nicht gewählt werden.However, stud bolts have a direct impact on the vibration behavior of the damper. In many applications, this approach cannot therefore be chosen.

Aufgabe der Neuerung ist es, einen gattungsgemäßen Schwingungstilger so auszulegen, daß er einerseits optimal auf die zu dämpfende Frequenzen eingestellt werden kann, zum anderen eine akzeptable Lebensdauer aufweist.The aim of the innovation is to design a vibration damper of this type in such a way that it can be optimally adjusted to the frequencies to be dampened and that it has an acceptable service life.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved according to the innovation by the characterizing features of the main claim. Advantageous embodiments of the innovation emerge from the subclaims.

Nach der Neuerung ist demnach über den Stehbolzen eine Hülse geschoben und durch Befestigen des Stehbolzens vorgespannt. Dadurch wird die aus der Biegebelastung resultierende Auslenkung des Tilgers über die vorgespannte Hülse abgestützt. An der Hülse selbst treten keine Zug-0 spannungen auf.According to the innovation, a sleeve is pushed over the stud bolt and pre-stressed by fastening the stud bolt. This means that the deflection of the damper resulting from the bending load is supported by the pre-stressed sleeve. No tensile stresses occur on the sleeve itself.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Neuerung wird der Stehbolzen in das zu dämpfende Bauteil eingeschraubt. Dabei wird er als biegeweiche Schraube ausgelegt. Auf diese Weise läßt sich die Biegebelastung sowie die dynamische Belastung im Vergleich zur herkömmlichen Stehbolzenausführung gering halten.In an advantageous embodiment of the innovation, the stud bolt is screwed into the component to be dampened. It is designed as a flexible screw. In this way, the bending load and the dynamic load can be kept low compared to the conventional stud bolt design.

Durch die Neuerung ist gegenüber der herkömmlichen Stehbolzenausführung insgesamt die Festigkeit des Schwingungstilgers und sein Festsitz in dem zu dämpfenden Bauteil wesentlich verbessert. Desweiteren läßt sich nach dieser Ausführung die Befestigung des Schwingungstilgers mit nur einem Verschraubungsvorgang ermöglichen.
35The innovation significantly improves the overall strength of the vibration absorber and its tight fit in the component to be dampened compared to the conventional stud bolt design. Furthermore, this design allows the vibration absorber to be attached with just one screwing process.
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Weitere Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den dazugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further details of the innovation can be found in the following description of an embodiment and in the accompanying drawings. They show:

Figur 1 einen herkömmlichen Schwingungstilger und Figur 2 einen Schwingungstilger nach der Neuerung.Figure 1 shows a conventional vibration damper and Figure 2 shows a vibration damper according to the innovation.

Ein Schwingungstilger 1 ist nach Figur 1 in einem Bauteil eingeschraubt, das insgesamt mit 2 bezeichnet ist. Bei dem Bauteil 2 handelt es sich im vorliegenden Fall um einen Hinterachsträger eines Kraftfahrzeuges. Der Schwingungstilger 1 besteht aus einem Stehbolzen 3, der an seinem einen Ende einen Gewindeabschnitt 3a aufweist. Mit diesem Gewindeabschnitt 3a ist er in eine entsprechende Gewindeöffnung eines mit dem Bauteil 2 verschweißten Aufnahmekörpers 4 eingeschraubt. Der Gewindeabschnitt 3a stützt sich dabei mit einer Schulter 3b gegen die Unterseite des Aufnahmekörpers 4 ab.According to Figure 1, a vibration damper 1 is screwed into a component that is designated overall by 2. In this case, component 2 is a rear axle support of a motor vehicle. Vibration damper 1 consists of a stud bolt 3 that has a threaded section 3a at one end. This threaded section 3a is screwed into a corresponding threaded opening of a receiving body 4 welded to component 2. Threaded section 3a is supported by a shoulder 3b against the underside of receiving body 4.

Der Schwingungstilger 1 ist hängend eingebaut, das heißt, die Achse der Stehbolzen verläuft parallel zur Fahrzeughochachse. An einem unteren, ebenfalls mit einem Außengewinde versehenen Ende 3c trägt der Stehbolzen 3 eine Tilgermasse 5, die den Schwingungen des Bauteils 2 entgegenwirkt. Die Tilgermasse 5 ist nicht direkt mit dem Stehbolzen 3 verbunden. Dies übernehmen elastische Mittel 6, genauer ein gummiartiges Material, das an einer Hülse 0 7 anvulkanisiert ist. Die Hülse 7 wiederum ist über den unteren Abschnitt 3c geschoben und drückt nach oben gegen eine Anschlagschulter 3d des Stehbolzens 3. Das untere Ende der Hülse 7 stützt sich andererseits unter Zwischenschaltung eines Anschlagtellers 8 an einer auf das Ge-5 winde des Stehbolzenendes 3c aufgeschraubten Mutter 9 ab.The vibration damper 1 is installed hanging, i.e. the axis of the stud bolts runs parallel to the vertical axis of the vehicle. At a lower end 3c, which is also provided with an external thread, the stud bolt 3 carries an absorber mass 5, which counteracts the vibrations of the component 2. The absorber mass 5 is not directly connected to the stud bolt 3. This is done by elastic means 6, more precisely a rubber-like material that is vulcanized onto a sleeve 7. The sleeve 7 in turn is pushed over the lower section 3c and presses upwards against a stop shoulder 3d of the stud bolt 3. The lower end of the sleeve 7 is supported on the other hand, with the interposition of a stop plate 8, on a nut 9 screwed onto the thread of the stud bolt end 3c.

Der Schwingungstilger nach Figur 1 vermag Schwingungen in vertikaler Richtung zu dämpfen, wie sie durch einen Doppelpfeil 10 dargestellt sind. Desweiteren erlaubt er auch eine Dämpfung in radialer Richtung. Diese Richtung ist wiederum durch einen weiteren Doppelpfeil 11 symbolisiert. The vibration damper according to Figure 1 is able to dampen vibrations in the vertical direction, as shown by a double arrow 10. Furthermore, it also allows damping in the radial direction. This direction is again symbolized by another double arrow 11.

Insbesondere bei den radialen Schwingungen bzw. Kippschwingungen tritt an der Einschraubstelle 3b des Stehbolz ens 3 eine hohe Biegespannung auf, die zu einem Abreißen des Bolzens an dieser Stelle in relativ kurzer Zeit führt. Unterstützt wird dies durch die Kerbwirkung des auf diesem Abschnitt geschnittenen Gewindes bzw. des Gewindeauslaufs.Particularly in the case of radial vibrations or tilting vibrations, a high bending stress occurs at the screw-in point 3b of the stud bolt 3, which leads to the bolt breaking off at this point in a relatively short time. This is supported by the notch effect of the thread cut on this section or the thread run-out.

Der neuerungsgemäße Schwingungstilger nach Figur 2 weist diese Nachteile nicht auf. Hier ist wiederum ein Schwingungstilger gezeigt, der ähnlich wie nach Figur 1 aufgebaut ist. Soweit sich die Teile in ihrer Funktion entsprechen, tragen sie die gleichen Bezugsziffern, jedoch mit einem Apostroph versehen.The new vibration damper according to Figure 2 does not have these disadvantages. Here again a vibration damper is shown that is constructed similarly to that shown in Figure 1. As far as the parts correspond in their function, they have the same reference numbers, but with an apostrophe.

In Figur 2 ist in der bereits bekannten Weise ein Stehbolzen 3¹ in ein an einem Hinterachsträger 2¹ angeschweißten Bauteil 4¹ eingeschraubt. Über die ganze Länge des Stehbolzens 3 ' ist nunmehr aber eine Hülse 12 geschoben, die sich mit ihrer oberen Stirnseite an dem Aufnahmekörper 4' abstützt. Mit ihrer unteren Stirnseite stützt sie sich andererseits unter Zwischenschaltung wiederum eines Anschlagtellers 8' gegen den Schraubenkopf 13 der Stehbolzen 3' ab. Der Stehbolzen 3" selbst weist den bereits bekannten oberen Gewindeabschnitt 3a¹ auf, der in die entsprechende Gewindeöffnung des Aufnahmekörpers 4' eingeschraubt ist. Durch Anziehen des Stehbolzens über den Schraubenkopf 13 wird die Hülse 12 vorgespannt. In Figure 2, a stud bolt 3 ¹ is screwed into a component 4 ¹ welded to a rear axle support 2 ¹ in the known manner. A sleeve 12 is now pushed over the entire length of the stud bolt 3 ', which rests with its upper end on the receiving body 4'. On the other hand, its lower end rests against the screw head 13 of the stud bolt 3' with the interposition of a stop plate 8'. The stud bolt 3" itself has the already known upper threaded section 3a ¹ , which is screwed into the corresponding threaded opening of the receiving body 4'. The sleeve 12 is preloaded by tightening the stud bolt via the screw head 13.

An der Hülse selbst ist ein gummiartiges Material anvulkanisiert. In gleicher Weise ist die Verbindung zwi-A rubber-like material is vulcanized onto the sleeve itself. The connection between

I'I'

sehen diesem Material und der Tilgermasse 5' hergestellt. 5see this material and the absorber mass 5'. 5

Treten bei dem neuerungsgemäßen Schwingungstilgern 1' Schwingungen, insbesondere in radialer Richtung 11 bzw. Kippschwingungen auf, so stützt sich die Hülse 12 an dem Aufnahmekörper 4' ab und verhindert dadurch ein Übertragen der Biegeschwingungen auf den Stehbolzen 3'. Insgesamt kann dadurch der Durchmesser des Gewindebolzens 3' kleiner gehalten werden.If vibrations occur in the vibration damper 1' according to the innovation, in particular in the radial direction 11 or tilting vibrations, the sleeve 12 is supported on the receiving body 4' and thus prevents the bending vibrations from being transmitted to the stud bolt 3'. Overall, the diameter of the threaded bolt 3' can therefore be kept smaller.

Der Stehbolzen 3' ist als eine biegeweiche Schraube ausgelegt. Durch diese Eigenschaft werden die Biegeschwingungen in dem anrißgefährdeten Bereich der Schraube 3a¹ reduziert und dadurch die Lebensdauer der Schraube erhöht. Weiterhin wird durch seine über die Hülse 12 vorgespannte Länge ein guter Festsitz in der Gewindebohrung 0 des Aufnahmekörpers 4' erreicht.The stud bolt 3' is designed as a flexible screw. This property reduces the bending vibrations in the area of the screw 3a ¹ that is at risk of cracking, thereby increasing the service life of the screw. Furthermore, its length, which is pre-tensioned via the sleeve 12, ensures a good tight fit in the threaded hole 0 of the receiving body 4'.

Claims

Protection claims 10

1. Vibration damper for damping the vibrations of a component with a stud bolt which is fastened to the component at one end and whose opposite end carries a damping mass via elastic connecting means, characterized by a pre-stressed sleeve (12) which is pushed over the stud bolt (3') and is supported with one end face on the component (receiving body 4·) and with the other end face on a stop shoulder (screw head 13) assigned to the stud bolt (3 ¹ ).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the stud bolt (3 ¹ ) consists of a flexible screw which is screwed with its one end (3a ¹ ) into the component to be damped (receiving body 4 ¹ ) and its opposite screw head (13) serves as a stop shoulder for the sleeve (12).

3. Vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic connecting means consist of rubber-like material (6 ¹ ) which is vulcanized to the outside of the sleeve (12).