DE19540927A1

DE19540927A1 - Vibration absorber for vehicles

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

Abstract

The vibration absorbing mass (2) pivots on the vehicle via a bearing (22-25) arranged level with the centre of gravity (S) of the bearing. The two bearings provided work along axes at angles to one another so as to intersect in the line of the absorption movement (T) passing through the centre of gravity. The effective axes of the two bearings (24',25) preferably stand at 90 deg from one another. Additional components include the stirrup (12) used to locate the mass and clamped (16,17) to the bearing plate, plus bearing supports (27-30) with end joints (35-38) to produce the vertical absorbing movement (T) combined with vibration suppression in longitudinal and transverse planes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vibration damper for a motor vehicle according to the Preamble of claim 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.JP-OS 57-151450 is a generic vibration damper for a motor vehicle known in which a vehicle component, for. B. the battery a mounting plate is attached, which extends in the vertical direction via elastic Bearing elements supported. Furthermore, the mounting plate is connected to a joint Body wall of a motor vehicle pivotally mounted in the vertical direction. A disadvantage of this vibration damper is that the lines of action of the Lagerele elements do not go through the center of gravity of the absorber mass, so that with the appear an additional tipping moment acts on the absorber mass. Further the absorber mass is connected to the mounting plate only on its underside, so that the attachment of the absorber plate with the mounting plate can be relatively complex must also be able to absorb the high tilting moments that and longitudinal accelerations of the vehicle occur.

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. Another vibration damper is known from DE-PS 38 20 676, in which the Lines of action of the two elastic bearings through the center of gravity of the Extinguishing mass go. In this known vibration damper are the Lagerele elements, however, arranged in a horizontal plane, so that these bearing elements one are exposed to high stress.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der bei einem hohen Dämpfungsvermögen einen relativ geringen Bau raum erfordert.The object of the invention is to provide a vibration damper for a motor vehicle create a relatively small construction with a high damping capacity space required.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schwingungstilger durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed by a vibration damper of the generic type characterizing features of claim 1 solved.

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.By forming at least one pivot bearing, the lines of action in Transverse and longitudinal direction of the absorber mass and at least at the height of the gravity point of the absorber mass run, it is achieved that undesirable turning and Tilting vibrations of the absorber mass are avoided.

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.The pivot bearing advantageously consists of at least two struts or Supports, each with a joint on the one hand with the absorber mass and on the other ren are connected to the body of the motor vehicle.

Die Anordnung des Schwenklagers in Höhe der Schwerpunktlage der Tilgermasse hat den Vorteil, daß keine Reaktionsmomente auftreten.The arrangement of the pivot bearing at the center of gravity of the absorber mass has the advantage that no reaction moments occur.

Wird das Schwenklager oberhalb des Schwerpunktes der Tilgermasse vorgese hen, dann können horizontale Reaktionskräfte auch von den Lagerelementen übernommen werden.If the swivel bearing is read above the center of gravity of the absorber mass hen, then horizontal reaction forces can also from the bearing elements be taken over.

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.The vibration damper according to the invention is suppressed via the pivot bearing Transverse and longitudinal movements of the absorber mass in the plane of the swivel bearing. In addition, they are located under the absorber mass or mounting plate Chen elastic bearing elements have high rigidity in the transverse and longitudinal directions, so that there is a stiff storage of the absorber mass in relation to undesired loading movements of the absorber mass results.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen: An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings described as an example. Show:

Fig. 1 eine Ansicht von der Seite in Längsrichtung der als Tilgermasse ver wendeten Batterie und Fig. 1 is a view from the side in the longitudinal direction of the ver used as absorber mass and battery

Fig. 2 eine Ansicht von oben des in der Fig. 1 gezeigten Schwingungstilgers. Fig. 2 is a top view of the vibration absorber shown in Fig. 1.

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. Fig. 1 shows a vibration damper 1 , which consists essentially of an absorber mass 2 , a mounting or support plate 3 , elastic bearing elements 4 and 5 and a pivot bearing 6 . The vibration damper 1 is connected in the vertical direction via the bearing elements 4 , 5 and in the horizontal direction via the pivot bearing 6 to the walls 7 , 8 of a vehicle, the vibrations of which are to be repaid. The pivot bearing 6 is arranged above a Til center of gravity S. The absorber mass 2 is preferably a driving component. In the embodiment shown, a driving battery 9 is used as absorber mass 2 .

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.The absorber mass 2 is held in the horizontal plane by the lateral borders 10 and 11 of the carrier plate 3 . In the vertical direction, the absorber mass 2 is fastened by a bracket 12 which rests on the top 13 of the absorber mass 2 . The over the two longitudinal side walls 14 , 15 of the absorber mass 2 projecting bracket 12 is connected via a clamping device 16 , 17 with the support plate 3 . The clamping device 16 , 17 can consist, for example, of a threaded rod 18 , the lower end 19 of which is fastened to the support plate 3 and the upper end 20 of which is screwed to the bracket 12, for example via a nut 21 .

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. Fig. 2 shows an embodiment of the pivot bearing 6 , which consists of three parts from two transverse bearings 22 , 23 and a longitudinal bearing 24 . The vehicle longitudinal direction is indicated by an arrow 26 .

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. In dashed lines a two-part embodiment of a pivot bearing 6 'is shown, which consists of a bearing point 25 attacking in the transverse direction of the vehicle and at the height of the center of gravity S of the absorber mass 2 and a bearing point 24 ', the line of action of which is a line of repayment through the center of gravity S motion T cuts.

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.The bearings 22 to 25 consist essentially of a joint support 27 to 30 , each a Tilger side joint 31 to 34 and a vehicle-side joint 35 to 38th The joint supports 27 to 30 are pivotable about the vehicle-side joints 35 to 38 . The absorber mass 2 moves tangentially to the end of the articulated supports 27 to 30 on the tilger side, so that the absorber mass 2 essentially performs a vertical eradication movement "T". The joint supports 27 to 30 suppress the transverse and longitudinal movements of the absorber mass 2 which occur during driving operation in the plane in which the joint supports 27 to 30 are arranged.

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.The pivot bearing 6 and 6 'absorbs all transverse and longitudinal forces when the pivot bearing 6 , 6 ' is arranged at the height of the overall center of gravity S of the absorber mass 2 . In addition to this optimal position of the pivot bearing 6 , it is advantageous for strength reasons to arrange the pivot bearings 6 , 6 'above the total center of gravity S, since then part of the transverse and longitudinal forces occurring can also be absorbed by the elastic bearing elements 4 , 5 . In this case, the elastic bearing elements 4 , 5 are relatively stiff in the transverse and longitudinal directions.

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".The length of the articulated supports 27 to 30 is dimensioned such that the horizontal movements to movements in the movements of the absorber mass 2 are minimal. From search, it has emerged that the length of the joint supports 27 to 30 should be at least five to ten times as long as the movement of the absorber mass 2 in the repayment direction "T". The minimum length of the articulated supports 27 to 30 is, for example, approximately 50 to 60 mm with a movement of the absorber mass 2 of ± 8 mm in the repayment direction "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.The position of the joint supports 27 to 30 within the horizontal plane is flexible as long as there is a requirement to fix the absorber mass 2 in the horizontal direction.

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.For fixation in the horizontal direction, it is sufficient if one at a time Articulated support in the transverse and longitudinal direction through the center of gravity S. Line of action of the repayment movement "T" intersects. The function of the two Ge Steering supports can be realized by a one-piece component. The one-piece Component is a resilient element, such as a leaf spring construction.

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.A space-saving design of a pivot bearing 6 results when the vehicle-side joint is located directly next to the absorber mass 2 on the body wall and the tilger-side joint moves accordingly in the direction of the absorber center of gravity S.

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.The number of elastic bearing elements 4 , 5 is of no importance for the absorber function. The arrangement of the elastic bearing elements 4 , 5 only has to be symmetrical about the center of gravity S of the absorber mass 2 . In the case of a minimal solution, a single bearing element is arranged in the repayment direction "T" under the center of gravity S of the Til germasse 2 .

Claims

1. Vibration damper for a vehicle, with a vehicle component as the absorber mass, the absorber mass being arranged on the vehicle so as to be pivotable about at least a first bearing in the repayment direction, the absorber mass being supported on the vehicle via at least one elastic bearing element in the repayment direction, characterized in that that the absorber mass ( 2 ) is additionally pivotally mounted on the vehicle by at least one second bearing ( 22 , 23 , 24 , 24 ', 25 ), the lines of action of the two bearings being at an angle to one another and that the bearings ( 22 , 23 , 24 , 24 ', 25 ) are arranged at least at the level of the center of gravity (S) of the absorber mass ( 2 ).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the lines of action of the two bearings ( 24 ', 25 ) intersect in the line through the center of gravity (S) of the repayment movement (T).

3. Vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration damper ( 1 ) has two bearings ( 24 ', 25 ) whose lines of action are spaced apart by 90 °.