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WO1999061815A1 - Aktiver schwingungstilger - Google Patents

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Publication number
WO1999061815A1
WO1999061815A1 PCT/EP1999/002541 EP9902541W WO9961815A1 WO 1999061815 A1 WO1999061815 A1 WO 1999061815A1 EP 9902541 W EP9902541 W EP 9902541W WO 9961815 A1 WO9961815 A1 WO 9961815A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
leaf springs
vibration damper
damper according
support
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1999/002541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias Gugsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trelleborg Automotive Germany GmbH
Original Assignee
BTR AVS Technical Centre GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BTR AVS Technical Centre GmbH filed Critical BTR AVS Technical Centre GmbH
Publication of WO1999061815A1 publication Critical patent/WO1999061815A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/32—Belleville-type springs
    • F16F1/324—Belleville-type springs characterised by having tongues or arms directed in a generally radial direction, i.e. diaphragm-type springs
    • F16F1/326—Belleville-type springs characterised by having tongues or arms directed in a generally radial direction, i.e. diaphragm-type springs with a spiral-like appearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
    • F16F7/1011—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass by electromagnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
    • F16F7/116—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on metal springs

Definitions

  • the invention relates to an active vibration damper with a magnetically excitable damper mass which is fastened to a support by means of mutually parallel, spaced leaf springs, the damper mass being movable to and fro in a direction perpendicular to the leaf springs in such a way that movements of the support in this direction at least partially suppressed.
  • Such a vibration damper is used in particular in engine mounts for motor vehicles and suppresses vibrations emanating from the engine.
  • the vibration damper is usually attached to the body side.
  • a vibration damper of the type mentioned is known from JP-A 6-58368.
  • This publication describes an active vibration damper with a magnetically excitable door mass.
  • the absorber mass is fastened to a support designed as a housing by means of two leaf springs spaced apart from one another and can oscillate in a direction perpendicular to the leaf springs.
  • the absorber mass has a magnet and an air gap into which a moving coil attached to the support engages.
  • a magnetic field is generated by applying an electric current to the moving coil the magnet of the absorber mass acts. This sets the absorber mass in motion.
  • the movement of the absorber mass serves to at least partially suppress movements of the support in the same direction.
  • a disadvantage of this known vibration damper is that the absorber mass can only make small movements, since the deformable length of the leaf springs is only very small. In order to achieve satisfactory movements, the support surrounding the absorber mass must be made large so that the entire vibration damper has large dimensions.
  • Another active vibration damper is known from DE 43 01 845 C1.
  • This document describes an active vibration damper with a magnetically excitable damper mass, which is attached to a support by leaf springs spaced apart.
  • the absorber mass is provided with an additional guide opposite the support. This guide must be worked very precisely to ensure good mobility of the absorber mass and to prevent tilting.
  • the leaf springs have at least two spirally curved leaf spring arms which extend from an outer region to an inner region of the leaf springs.
  • the invention is based on the fact that the possibility of movement of the absorber mass is determined by the deformable length of the leaf springs. This deformable length is increased by the spiral design of the leaf spring arms without changing the overall dimensions of the vibration damper. At the same time, great rigidity in the radial direction is achieved. An additional guidance of the absorber mass in relation to the support is therefore not necessary.
  • the vibration damper according to the invention allows the use of one-piece leaf springs, so that the assembly effort can be minimized.
  • the leaf spring arms are involute-curved. In this way, a maximum length of the leaf spring arms is achieved, and the diameter of the leaf spring can be kept small.
  • the leaf springs preferably have three leaf spring arms which are bent in a spiral shape and distributed uniformly over the circumference. Very good radial guidance of the absorber mass is achieved by using three leaf spring arms.
  • the inner area of the leaf springs advantageously has an opening for attachment to the absorber mass.
  • clamping rings engage in these openings and can be fixed to the absorber mass.
  • Leaf springs and absorber mass are reliably held together and centered through the openings and the clamping rings.
  • the absorber mass has a central inner bore, which is penetrated by a screw for fastening the clamping rings, one clamping ring receiving the head of the screw and the other clamping ring having an internal thread into which the screw engages.
  • the clamping rings can thus be easily clamped against each other by the screw.
  • the damper mass has cylindrical, centrally arranged projections onto which spacers are attached.
  • the inner areas of the leaf springs are clamped between the spacers and the clamping rings.
  • the outer regions are clamped between a coil carrier and a cover, which are rigidly attached to the support.
  • the bobbin is used to attach a bobbin, while the lid provides protection against dirt, dust and moisture. Separate fastening elements are not required, so that the overall weight of the vibration damper according to the invention is reduced and assembly is made easier.
  • a spacer tube arranged between the leaf springs and on which the coil carrier rests is advantageously provided.
  • the distance between the supports on the leaf spring supports corresponds to the total length of the spacer tube and coil holder. This distance can be changed quickly and easily by changing the spacer tube.
  • the support has a jacket for receiving and guiding the leaf springs, the spacer tube, the bobbin and the cover. All of the components mentioned are accommodated in the jacket and are aligned and guided concentrically to one another by this. For assembly, the individual elements only have to be inserted into the jacket. The centering takes place automatically, so that the assembly is simplified. At the same time, the jacket serves as protection against dirt, dust and moisture.
  • the jacket has an extension on its inside as a stop for a first leaf spring. This approach ensures a defined position of the first leaf spring in relation to the support. The spacer tube, the bobbin, the second leaf spring and the cover are placed on the first leaf spring. All components are thus in a defined position in relation to the shoulder and thus to the support.
  • the absorber mass advantageously has a magnet and two masses which enclose the magnet between them. This configuration allows the use of a relatively small magnet, so that the costs for the absorber mass are reduced.
  • the absorber mass advantageously forms a gap into which a coil engages for the magical excitation of the absorber mass. Due to the very good radial guidance of the absorber mass, a particularly narrow air gap can be achieved, which is an advantage for a good energy yield.
  • Vibration absorber Figure 3 is a plan view of a leaf spring.
  • Figure 2 shows a section along the line II-II in Figure 1;
  • FIG. 4 shows an enlargement of the detail X from FIG. 1;
  • FIG. 5 shows an enlargement of the detail Y from FIG. 1;
  • Figure 1 shows an active vibration damper 1 0 with a support 1 1, which has a jacket 1 2 with an inner shoulder 1 3.
  • the jacket 1 2 delimits an interior in which a damper mass is arranged which has a magnet 1 4 and two masses 1 5, 1 6 adjoining the magnet.
  • the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6 forms a gap 1 7, in which a coil 1 8 engages.
  • the coil 1 8 is attached to a coil support 1 9.
  • Two mutually parallel spaced leaf springs 20, 21 are provided for fastening and guiding the damper mass 1 4, 1 5, 1 6.
  • the leaf springs 20, 21 are attached to the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6 with an inner region 33 and to the support 1 1 with an outer region 32.
  • Spacers 23, 24 and a spacer tube 22 connected to the damper mass 1 4, 1 5, 1 6 are used to adjust the distance between the leaf springs 20, 21.
  • Clamping rings 25, 26 are provided for fastening the leaf springs 20, 21 to the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6. These clamping rings 25, 26 pass through an opening 39 in the inner region 33 of the leaf springs 20, 21 (cf. FIG. 5). The inner regions 33 of the leaf springs 20, 21 are accommodated between the clamping rings 25, 26 and the associated spacers 23, 24.
  • a screw 27 is provided which passes through an inner bore 28 in the mass 1 5.
  • the upper clamping ring 26 receives the screw head, while the lower clamping ring 25 has an internal thread 42 into which the screw 27 is screwed. By tightening the screw 27, the clamping rings 25, 26 are braced against each other and thus press the inner regions 33 of the Leaf springs 20, 21 on the spacers 23, 24 and the spacers 23, 24 on the mass 1 5.
  • the spacers 23, 24 are seated on centrally arranged, cylindrical projections 40, 41 of mass 1 5 and are thus aligned concentrically with absorber mass 1 4, 1 5, 1 6.
  • the clamping rings 25 26 engage in inner recesses of the spacers 23, 24 and are thereby centered.
  • the centering of the leaf springs 20, 21 takes place by the inner region 33 abutting the clamping rings 25, 26.
  • the spacers 23, 24 can also be formed in one piece with the mass 1 5.
  • the coil carrier 1 9 with the coil 1 8 is first placed on the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6.
  • the coil 1 8 engages in the gap 1 7.
  • the spacer tube 22 is slipped over the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6, so that it bears against the coil carrier 1 9.
  • the assembly thus created is inserted from above into the casing 1 2 of the support 1 1 until the lower Leaf spring 20 rests on the neck 1 3.
  • the cover 29 is inserted and connected to the jacket 1 2 in a manner not shown.
  • the Til ⁇ germasse 14, 1 5, 1 6 is thus displaceable in the axial direction via the leaf springs 20, 21 relative to ⁇ over the support 1 1, but rigidly attached in the radial direction.
  • An opening, not shown, is provided for the energy supply, through which suitable supply lines (not shown) are passed.
  • the support 11 is provided with a plurality of bores 31. These bores can either be formed in a circumferential flange or, as shown in particular in FIG. 2, in an extension 30 of the support 11. The use of approaches 30 reduces the total weight of the vibration damper 10.
  • FIG. 3 shows a top view of a leaf spring 20, which is identical to the leaf spring 21.
  • the leaf spring 20 has an outer region 32 and an inner region 33 with the opening 39.
  • the outer region 32 and the inner region 33 are connected via three spirally curved leaf spring arms 35, which are separated from one another by recesses 34 which also run spirally.
  • the edges 36 of each leaf spring arm 35 are involute-curved, and the end regions 37, 38 of the recesses 34 are each rounded.
  • the leaf spring arms 35 extend spirally around the inner region 33 before they open into the latter. A displacement of the inner region 33 in the radial direction deforms all leaf spring arms 35 so that high restoring forces are achieved. At the same time, the length of the leaf spring arms 35 is increased.
  • FIG. 4 shows an enlarged illustration of the detail X from FIG. 1, in which the fastening of the outer region 32 of the leaf spring 21 is shown.
  • the outer diameter of the leaf spring 21 is matched to the inner diameter of the casing 1 2 such that the leaf spring 21 is received in the casing 1 2 essentially without play.
  • the outer region 32 is clamped in from below by the coil support 19 and from above by the cover 29 and is axially fixed in this way.
  • FIG. 5 shows an enlarged illustration of the detail Y from FIG. 1, in which the fastening of the inner region 33 of the leaf spring 21 is shown.
  • the clamping ring 26 has an essentially cylindrical section 43 which is provided at one end with an outwardly projecting flange 44 and at the other end with an inwardly projecting flange 45 with an opening 46 for the screw 27. The head of the screw 27 is received in the interior of section 43.
  • the outer diameter of the section 43 corresponds to the inner diameter of the opening 39 in the inner region 33 of the leaf spring 21 and the inner diameter of the spacer 24.
  • the leaf spring 21 is thus guided to the section 43 of the clamping ring 26 essentially without play.
  • the clamping ring 26 is in turn guided without play on the spacer 24, which in turn is guided without play on the shoulder 41 of the mass 15. Very good radial guidance is achieved in this way.
  • the inner region 33 of the leaf spring 21 is received between the spacer 24 and the flange 44 of the clamping ring 26.
  • the clamping ring 26 is clamped to the mass 15 by the flange 45 and the screw 27 with the opposite clamping ring 25.
  • the inner region 33 of the leaf spring 21 is axially immovably fastened to the absorber mass.
  • the opposite leaf spring 20 is attached analogously.
  • the absorber mass 1 4, 1 5, 1 6 is thus guided in a direction perpendicular to the leaf springs 20, 21 opposite the support 1 1.
  • An additional guide, for example between the spacer tube 22 and the absorber mass 14, 15, 16 is not necessary.
  • the length of the leaf spring arms 35 is significantly increased while the outer diameter of the leaf spring 20 remains the same. This will allow the total allowable movement of the absorber mass

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen aktiven Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tilgermasse (14, 15, 16), die durch zueinander beabstandete Blattfedern (20, 21) an einem Auflager (11) befestigt ist, wobei die Tilgermasse (14, 15, 16) in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern (20, 21) derart hin- und her beweglich ist, dass Bewegungen des Auflagers (11) in dieser Richtung zumindest teilweise unterdrückt werden, wobei die Blattfedern (20, 21) mindestens zwei spiralförmig gebogene Blattfederarme (35) aufweisen, die von einem Aussenbereich (32) zu einem Innenbereich (33) der Blattfedern (20, 21) verlaufen.

Description

Aktiver Schwingungstilger
Die Erfindung betrifft einen aktiven Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tilgermasse, die durch zueinander parallele beabstandete Blattfedern an einem Auflager befestigt ist, wobei die Tilgermasse in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern derart hin- und her beweglich ist, daß Bewegungen des Auflagers in dieser Richtung zumindest teilweise unterdrückt werden.
Ein derartiger Schwingungstilger wird insbesondere in Motorlagern für Kraftfahrzeuge verwendet und unterdrückt vom Motor ausgehende Schwingungen. Der Schwingungstilger wird hierbei im Regelfall karos- serieseitig angebracht.
Ein Schwingungstilger der genannten Art ist aus der JP-A 6-58368 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt einen aktiven Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tiigermasse. Die Tilgermasse ist durch zwei zueinander beabstandete Blattfedern an einem als Gehäuse ausgebildeten Auflager befestigt und kann in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern schwingen. Zur magnetischen Erregung weist die Tilgermasse einen Magneten und einen Luftspalt auf, in den eine am Auflager befestigte Tauchspule eingreift. Durch Anlegen eines elektrischen Stroms an der Tauchspule wird ein Magnetfeld erzeugt, das auf den Magneten der Tilgermasse wirkt. Hierdurch wird die Tilgermasse in Bewegung versetzt. Die Bewegung der Tilgermasse dient dazu, Bewegungen des Auflagers in derselben Richtung zumindest teilweise zu unterdrücken. Nachteilig bei diesem bekannten Schwingungstilger ist, daß die Tilgermasse nur kleine Bewegungen ausführen kann, da die verformbare Länge der Blattfedern nur sehr gering ist. Zum Erreichen zufriedenstellender Bewegungen muß das die Tilgermasse umgebende Auflager groß ausgebildet werden, so daß der gesamte Schwingungstilger große Abmessungen aufweist.
Ein weiterer aktiver Schwingungstilger ist aus der DE 43 01 845 C1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt einen aktiven Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tilgermasse, die durch zueinander beabstandete Blattfedern an einem Auflager befestigt ist. Die Tilgermasse ist mit einer zusätzlichen Führung gegenüber dem Auflager versehen. Diese Führung muß sehr genau gearbeitet sein, um eine gute Beweglichkeit der Tilgermasse sicherzustellen und ein Verkanten auszuschließen.
Die DE 1 96 05 551 A1 beschreibt einen aktiven Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tilgermasse, die durch mehrere segmentartige Blattfederelemente an einem Auflager befestigt ist. Jedes der Blattfederelemente ist mit einem Ende an der Tilgermasse und mit dem anderen Ende an dem Auflager verbunden. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist die Vielzahl von erforderlichen Verbindungsstellen zwischen den Blattfedersegmenten und der Tilgermasse sowie dem Auflager. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen aktiven Schwingungstilger der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei kleinen Abmessungen ein großer Bewegungsweg für die Tilgermasse erreicht wird.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß die Blattfedern mindestens zwei spiralförmig gebogene Blattfederarme aufweisen, die von einem Außenbereich zu einem Innenbereich der Blattfedern verlaufen.
Die Erfindung geht davon aus, daß die Bewegungsmöglichkeit der Tilgermasse durch die verformbare Länge der Blattfedern bestimmt wird. Durch die spiralförmige Ausbildung der Blattfederarme wird diese verformbare Länge erhöht, ohne daß sich die Gesamtabmessungen des Schwingungstilgers verändern. Gleichzeitig wird eine große Steifigkeit in Radialrichtung erreicht. Eine zusätzliche Führung der Tilgermasse gegenüber dem Auflager ist daher nicht erforderlich. Der erfindungsgemäße Schwingungstilger ermöglicht die Verwendung einstückiger Blattfedern, so daß der Montageaufwand minimiert werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Blattfederarme evolventenförmig gekrümmt. Hierdurch wird eine maximale Länge der Blattfederarme erreicht, wobei der Durchmesser der Blattfeder klein gehalten werden kann. Bevorzugt weisen die Blatterfedern drei spiralförmig gebogene, gleichmäßig über den Umfang verteilte Blattfederarme auf. Durch die Verwendung von drei Blattfederarme wird eine sehr gute Radialführung der Tilgermasse erreicht.
Vorteilhaft weist der Innenbereich der Blattfedern eine Öffnung zur Befestigung an der Tilgermasse auf. In vorteilhafter Weiterbildung greifen in diese Öffnungen Klemmringe ein, die an der Tilgermasse festgelegt werden können. Blattfedern und Tilgermasse werden durch die Öffnungen und die Klemmringe zuverlässig aneinander gehalten und gleichzeitig zentriert.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Tilgermasse eine zentrische Innenbohrung auf, die von einer Schraube zur Befestigung der Klemmringe durchgriffen ist, wobei ein Klemmring den Kopf der Schraube aufnimmt und der andere Klemmring ein Innengewinde aufweist, in das die Schraube eingreift. Die Klemmringe können somit einfach durch die Schraube gegeneinander verspannt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung weist die Tilgermasse zylindrische, zentrisch angeordnete Ansätze auf, auf die Distanzstücke aufgesteckt sind. Die Blattfedern werden mit ihren Innenbereichen zwischen den Distanzstücken und den Klemmringen eingeklemmt. Durch diese Ausgestaltung kann der Abstand zwischen den Befestigungspunkten der Blattfedern an der Tilgermasse durch die Verwendung unterschiedlicher Distanzstücke variiert werden. Veränderungen an der Tilgermasse oder den Klemmringen sind nicht erforderlich. Vorteilhaft sind die Außenbereiche der Blattfedern klemmend am Auflager befestigt. Hierdurch wird eine einfache Montage der Blattfeder am Auflager bewirkt.
In vorteilhafter Weiterbildung sind die Außenbereiche zwischen einem Spulenträger und einem Deckel eingeklemmt, die starr an dem Auflager befestigt sind. Der Spulenträger dient zum Anbringen einer Spule, während der Deckel einen Schutz gegen Schmutz, Staub und Feuchtigkeit bereitstellt. Separate Befestigungselemente sind nicht erforderlich, so daß sich das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers verringert und die Montage erleichtert wird.
Vorteilhaft ist zur Einstellung des Abstands zwischen den auflagerseiti- gen Befestigungen der Blattfeder ein zwischen den Blattfedern angeordnetes Distanzrohr vorgesehen, auf dem der Spulenträger aufliegt. Der Abstand zwischen den auflagerseitigen Befestigungen der Blattfeder entspricht der Gesamtlänge von Distanzrohr und Spulenträger. Durch das Auswechseln des Distanzrohrs kann dieser Abstand rasch und einfach variiert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist das Auflager einen Mantel zur Aufnahme und Führung der Blattfedern, des Distanzrohrs, des Spulenträgers und des Deckels auf. Sämtliche genannten Bauteile sind in dem Mantel aufgenommen und werden durch diesen konzentrisch zueinander ausgerichtet und geführt. Zur Montage müssen die einzelnen Elemente lediglich in den Mantel eingesetzt werden. Das Zentrieren erfolgt automatisch, so daß die Montage vereinfacht wird. Gleichzeitig dient der Mantel als Schutz gegen Schmutz, Staub und Feuchtigkeit. In vorteilhafter Weiterbildung weist der Mantel an seiner Innenseite einen Ansatz als Anschlag für eine erste Blattfeder auf. Dieser Ansatz stellt eine definierte Lage der ersten Blattfeder gegenüber dem Auflager sicher. Auf die erste Blattfeder werden das Distanzrohr, der Spulenträger, die zweite Blattfeder und der Deckel aufgesetzt. Sämtliche Bauteile liegen somit in definierter Lage gegenüber dem Ansatz und damit gegenüber dem Auflager vor.
Vorteilhaft weist die Tilgermasse einen Magneten sowie zwei Massen auf, die zwischen sich den Magneten einschließen. Diese Ausgestaltung erlaubt die Verwendung eines relativ kleinen Magneten, so daß die Kosten für die Tilgermasse gesenkt werden.
Vorteilhaft bildet die Tilgermasse einen Spalt aus, in den eine Spule zur magentischen Erregung der Tilgermasse eingreift. Auf Grund der sehr guten Radialführung der Tilgermasse kann ein besonders enger Luftspalt realisiert werden, was für eine gute Energieausbeute von Vorteil ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigt:
Figur 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen aktiven
Schwingungstilger; Figur 3 eine Draufsicht auf eine Blattfeder.
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie ll-ll in Figur 1 ;
Figur 4 eine Vergrößerung der Einzelheit X aus Figur 1 ;
Figur 5 eine Vergrößerung der Einzelheit Y aus Figur 1 ; Figur 1 zeigt einen aktiven Schwingungstilger 1 0 mit einem Auflager 1 1 , das einen Mantel 1 2 mit einem innenseitigen Ansatz 1 3 aufweist. Der Mantel 1 2 begrenzt einen Innenraum, in dem eine Tilgermasse angeordnet ist, die einen Magneten 1 4 sowie zwei an den Magneten angrenzende Massen 1 5, 1 6 aufweist. Die Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 bildet einen Spalt 1 7 aus, in den eine Spule 1 8 eingreift. Die Spule 1 8 ist an einem Spulenträger 1 9 befestigt.
Zur Befestigung und Führung der Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 sind zwei zueinander parallele beabstandete Blattfedern 20, 21 vorgesehen. Die Blattfedern 20, 21 werden mit einem Innenbereich 33 an der Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 und mit einem Außenbereich 32 an dem Auflager 1 1 befestigt. Zur Einstellung des Abstands zwischen den Blattfedern 20, 21 dienen mit der Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 verbundene Distanzstücke 23, 24 und ein Distanzrohr 22.
Zur Befestigung der Blattfedern 20, 21 an der Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 sind Klemmringe 25, 26 vorgesehen. Diese Klemmringe 25, 26 durchgreifen eine Öffnung 39 in dem Innenbereich 33 der Blattfedern 20, 21 (vgl. Figur 5). Die Innenbereiche 33 der Blattfedern 20, 21 sind zwischen den Klemmringen 25, 26 und den zugeordneten Distanzstücken 23, 24 aufgenommen. Zur Befestigung der Klemmringe 25, 26 an der Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 ist eine Schraube 27 vorgesehen, die eine Innenbohrung 28 in der Masse 1 5 durchgreift. Der obere Klemmring 26 nimmt den Schraubenkopf auf, während der untere Klemmring 25 ein Innengewinde 42 aufweist, in das die Schraube 27 eingeschraubt wird. Durch Anziehen der Schraube 27 werden die Klemmringe 25, 26 gegeneinander verspannt und drücken somit die Innenbereiche 33 der Blattfedern 20, 21 auf die Distanzstücke 23, 24 sowie die Distanzstücke 23, 24 auf die Masse 1 5.
Die Distanzstücke 23, 24 sitzen auf zentrisch angeordneten zylindrisch ausgebildeten Ansätzen 40, 41 der Masse 1 5 und werden somit konzentrisch zur Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 ausgerichtet. Die Klemmringe 25 26 greifen in Innenausnehmungen der Distanzstücke 23, 24 ein und werden hierdurch zentriert. Die Zentrierung der Blattfedern 20, 21 erfolgt durch ein Anliegen des Innenbereichs 33 an den Klemmringen 25, 26. Somit werden die Tilgermasse 14, 1 5, 1 6 und die Blattfedern 20, 21 konzentrisch und sicher miteinander verbunden. Die Distanzstücke 23, 24 können auch einteilig mit der Masse 1 5 ausgebildet sein.
Zur Montage des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers 1 0 wird zunächst der Spulenträger 1 9 mit der Spule 1 8 auf die Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 aufgesetzt. Die Spule 1 8 greift hierbei in den Spalt 1 7 ein. Anschließend wird das Distanzrohr 22 über die Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 gestülpt, so daß es sich an dem Spulenträger 1 9 anlegt. Danach erfolgt die oben beschriebene Befestigung der Blattfedern 20, 21 über die Distanzstücke 23, 24, die Klemmringe 25, 26 und die Schraube 27. Die so entstandene Baugruppe wird von oben her in den Mantel 1 2 des Auflagers 1 1 eingeschoben, bis die untere Blattfeder 20 auf dem Ansatz 1 3 aufliegt. Anschließend wird der Deckel 29 eingeführt und mit dem Mantel 1 2 auf nicht näher dargestellte Weise verbunden. Die Til¬ germasse 14, 1 5, 1 6 wird somit über die Blattfedern 20, 21 gegen¬ über dem Auflager 1 1 in Axialrichtung verschieblich, in Radialrichtung aber steif befestigt. Zur Energieversorgung ist eine nicht näher dargestellte Öffnung vorgesehen, durch die geeignete Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) hindurch geführt werden.
Zur Befestigung ist das Auflager 1 1 mit mehreren Bohrungen 31 versehen. Diese Bohrungen können entweder in einem rings umlaufenden Flansch oder, wie insbesondere in Figur 2 dargestellt, in einem Ansatz 30 des Auflagers 1 1 ausgebildet sein. Die Verwendung von Ansätzen 30 verringert das Gesamtgewicht des Schwingungstilgers 1 0.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Blattfeder 20, die identisch mit der Blattfeder 21 ist. Die Blattfeder 20 weist einen Außenbereich 32 und einen Innenbereich 33 mit der Öffnung 39 auf. Der Außenbereich 32 und der Innenbereich 33 sind über drei spiralförmig gebogene Blattfederarme 35 verbunden, die voneinander durch ebenfalls spiralförmig verlaufende Ausnehmungen 34 getrennt sind. Die Ränder 36 jedes Blattfederarms 35 sind evolventenförmig gekrümmt, und die Endbereiche 37, 38 der Ausnehmungen 34 sind jeweils abgerundet ausgebildet.
Die Blattfederarme 35 erstrecken sich spiralförmig um den Innenbereich 33 herum, ehe sie in diesen einmünden. Eine Verschiebung des Innenbereichs 33 in Radialrichtung verformt alle Blattfederarme 35, so daß hohe Rückstellkräfte erreicht werden. Gleichzeitig wird die Länge der Blattfederarme 35 vergrößert.
Die zulässige Gesamtverschiebung der Tilgermasse 14, 1 5, 1 6 ist proportional zur Länge der Blattfederarme 35, so daß bei gleichbleibendem Außendurchmesser der Blattfeder 20, 21 eine größere zulässige Gesamtverschiebung bei sehr guter Führung erreicht wird. Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X aus Figur 1 , in der die Befestigung des Außenbereichs 32 der Blattfeder 21 dargestellt ist. Der Außendurchmesser der Blattfeder 21 ist mit dem Innendurchmesser des Mantels 1 2 derart abgestimmt, daß die Blattfeder 21 im wesentlichen spielfrei im Mantel 1 2 aufgenommen ist. Der Außenbereich 32 wird von unten durch den Spulenträger 1 9 und von oben durch den Deckel 29 eingeklemmt und auf diese Weise axial fixiert.
Figur 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y aus Figur 1 , in der die Befestigung des Innenbereichs 33 der Blattfeder 21 dargestellt ist. Der Klemmring 26 weist einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 43 auf, der an einem Ende mit einem nach außen ragenden Flansch 44 und an dem anderen Ende mit einem nach innen ragenden Flansch 45 mit einer Öffnung 46 für die Schraube 27 versehen ist. Der Kopf der Schraube 27 ist im Innenraum des Abschnitts 43 aufgenommen.
Der Außendurchmesser des Abschnitts 43 entspricht hierbei dem Innendurchmesser der Öffnung 39 in dem Innenbereich 33 der Blattfeder 21 und dem Innendurchmesser des Distanzstücks 24.
Die Blattfeder 21 wird somit im wesentlichen spielfrei an den Abschnitt 43 des Klemmrings 26 geführt. Der Klemmring 26 wird seinerseits spielfrei an dem Distanzstück 24 geführt, das wiederum spielfrei an dem Ansatz 41 der Masse 1 5 geführt ist. Hierdurch wird eine sehr gute Radialführung erreicht. Der Innenbereich 33 der Blattfeder 21 ist zwischen dem Distanzstück 24 und dem Flansch 44 des Klemmrings 26 aufgenommen. Der Klemmring 26 wird über den Flansch 45 und die Schraube 27 mit dem gegenüberliegenden Klemmring 25 an der Masse 1 5 verspannt. Hierdurch wird der Innenbereich 33 der Blattfeder 21 axial unbeweglich an der Tilgermasse befestigt. Die Befestigung der gegenüberliegenden Blattfeder 20 erfolgt analog.
Insgesamt wird somit die Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern 20, 21 gegenüber dem Auflager 1 1 geführt. Eine zusätzliche Führung, beispielsweise zwischen dem Distanzrohr 22 und der Tilgermasse 14, 1 5, 1 6 ist nicht erforderlich.
Durch die spiralförmige Ausbildung wird die Länge der Blattfederarme 35 bei gleichbleibendem Außendurchmesser der Blattfeder 20 deutlich erhöht. Hierdurch wird die zulässige Gesamtbewegung der Tilgermasse
1 4, 1 5, 1 6 in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern 20, 21 ebenfalls erhöht. Die Außenabmessungen des Schwingungstilgers 10 können hierbei unverändert bleiben oder verkleinert werden, wobei auf Grund der spiralförmig gebogenen Blattfederarme 35 unverändert eine sehr gute Bewegungsmöglichkeit für die Tilgermasse 1 4, 1 5, 1 6 bestehen.

Claims

Patentansprüche
1 . Aktiver Schwingungstilger mit einer magnetisch erregbaren Tilgermasse ( 1 4, 1 5, 1 6), die durch zueinander beabstandete Blattfedern (20, 21 ) an einem Auflager ( 1 1 ) befestigt ist, wobei die Tilgermasse ( 1 4, 1 5, 1 6) in einer Richtung senkrecht zu den Blattfedern (20, 21 ) derart hin- und her beweglich ist, daß Bewegungen des Auflagers ( 1 1 ) in dieser Richtung zumindest teilweise unterdrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (20, 21 ) mindestens zwei spiralförmig gebogene Blattfederarme (35) aufweisen, die von einem Außenbereich (32) zu einem Innenbereich (33) der Blattfedern (20, 21 ) verlaufen.
2. Schwingungstilger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederarme (35) evolventenförmig gekrümmt sind.
3.' Schwingungstilger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (20, 21 ) drei spiralförmig gebogene, gleichmäßig über den Umfang verteilte Blattfederarme (35) aufweisen.
4. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbereich (33) der Blattfedern (20, 21 ) eine Öffnung (39) zur Befestigung an der Tilgermasse (14, 1 5, 1 6) aufweist.
5. Schwingungstilger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Blattfedern (20, 21 ) an der Tilgermasse (1 4, 1 5, 1 6) Klemmringe (25, 26) vorgesehen sind, die in die Öffnungen (39) der Innenbereiche (33) eingreifen.
6. Schwingungstilger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse ( 1 4, 1 5, 1 6) eine zentrische Innenbohrung (28) aufweist, die von einer Schraube (27) zur Befestigung der Klemmringe (25, 26) durchgriffen ist, wobei ein Klemmring (26) den Kopf der Schraube (27 aufnimmt und der andere Klemmring (25) ein Innengewinde (42) aufweist, in das die Schraube (27) eingreift.
7. Schwingungstilger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (1 4, 1 5, 1 6) zylindrische, zentrisch angeordnete Ansätze (40, 41 ) aufweist, auf die Distanzstücke (23, 24) aufgesteckt sind, und die Blattfedern (20, 21 ) mit ihren Innenbereichen (33) zwischen den Distanzstücken (23, 24) und den Klemmringen (25, 26) eingeklemmt sind.
8. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbereiche (32) der Blattfedern (20, 21 ) klemmend am Auflager (1 1 ) befestigt sind.
9. Schwingungstilger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbereiche (32) zwischen einem Spulenträger (1 9) und einem Deckel (29) eingeklemmt sind, die starr an dem Auflager ( 1 1 ) befestigt sind.
1 0. Schwingungstilger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Abstands zwischen den auflagerseitigen Befestigungen der Blattfedern (20, 21) ein zwischen den Blattfedern (20, 21) angeordnetes Distanzrohr (22) vorgesehen ist, auf dem der Spulenträger (19) aufliegt.
11. Schwingungstilger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (11) einen Mantel (12) zur Aufnahme und Führung der Blattfedern (20, 21), des Distanzrohrs (22), des Spulenträgers (19) und des Deckels (29) aufweist.
12. Schwingungstilger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel an seiner Innenseite einen Ansatz (13) als Anschlag für eine erste Blattfeder (20) aufweist.
13. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (14, 15, 16) einen Magneten (14) und zwei Massen (15, 16) aufweist, die zwischen sich den Magneten (14) einschließen.
14. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (14, 15, 16) einen Spalt (17) ausbildet, in den eine Spule (18) zur elektromagnetischen Erregung der Tilgermasse (14, 15, 16) eingreift.
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