DE4134674C2

DE4134674C2 - Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen

Info

Publication number: DE4134674C2
Application number: DE19914134674
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Kohlmeier; Heinz Bayer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1991-10-19
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2011-10-20
Also published as: DE4030990A1; DE4134674A1; DE4030990C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Fahrzeugen in Cabriolet-Bauweise treten aufgrund der Struktur, die gegenüber Coup´-Fahrzeugen eine geringere Torsionssteifigkeit aufweist, insbesondere im Bereich der Windschutzscheibe derartige Vibrationen bzw. Schwingungsausschläge auf, daß z. B. der an der Windschutzscheibe befestigte Rückblickspiegel solche Schwingungen ausführt, daß ein Rückblick erschwert wird.

Aus der den Oberbegriff für das Hauptpatent bildenden DE 38 20 676 A1 ist eine Vorrichtung zum Vermindern von Karosserieschwingungen an Kraftfahrzeugen bekannt, die einen am Fahrzeugaufbau gehaltenen Schwingungstilger umfaßt, der eine über elastische Lager zum Aufbau gehaltene Masse aufweist. Diese schwingt in der Hauptrichtung der Karosserievibration und mit der gleichen Frequenz.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen einer Karosserie eines Cabriolet-Fahrzeuges zu schaffen, die eine optimal abgestimmte Tilgung von Schwingungen mit einer Torsionseigenfrequenz des Fahrzeuges gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.

Nach der Erfindung sind gegenüber dem Hauptpatent DE 40 30 990 C2 die endseitig angeordneten elastischen Schublager als Blattfederelemente ausgebildet, die im Zusammenspiel mit einem mittig des Massekörpers angeordneten, elastisch abstützenden Schublagers eine gezielte Querverschiebung des Massekörpers gewährleisten und wobei die Blattfederelemente ein Auslenken in Hoch- und Längsrichtungen des Fahrzeugs unterbinden, wodurch eine gezielte Führung des Massekörpers gewährleistet ist.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Schwingungen am Rahmen der Windschutzscheibe über das Feder-Masse-System so weit abgebaut werden können, daß z. B. ein ungehinderter Rückblick durch den an der Windschutzscheibe oder am Rahmen befestigten Spiegel ermöglicht wird. Darüber hinaus wird auch das übliche Schwingungsverhalten, insbesondere im Armaturenbereich mit Lenkrad, deutlich verbessert.

Das Feder-Masse-System ist nach Anspruch 3 an einem Rahmenelement, das mit dem oberen Querrahmen des Fahrzeugs verbindbar ist, befestigbar. Dies erfolgt über mindestens ein mittiges Schublager und den an den freien Enden des Massekörpers angeordneten Blattfederelementen. Der Massekörper ist über die Blattfederelemente so gehalten, daß nur eine Querbewegung erfolgen kann und eine Bewegung in anderen Richtungen weitestgehend ausgeschlossen wird.

Das mittige angeordnete Schublager ist nach Anspruch 2 in einer Ausnehmung der Tilgermasse freiliegend angeordnet, so daß eine unbehinderte Querbewegung des Masse körpers erfolgen kann. Die Führung in dieser Richtung erfolgt über die endseitig angebrachten Blattfederelemente, die hierzu dementsprechend in Hoch- und Längsrichtung steif sowie in Querrichtung weich dimensionierbar sind.

Wenn zwei nebeneinander im Abstand angeordnete mittige Schublager an dem Massekörper Verwendung finden, ist eine breitere Lagerbasis für den Massekörper in Querrichtung gewährleistet, als bei nur einem mittigen Schublager.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Einbauortes des Schwingungstilgers im Scheibenrahmen,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung Z aus Fig. 1 des Schwingungstilgers in dem oberen Scheibenrahmen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Tilger mit endseitigen Blattfederelementen und einem mittigen Schublager,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 6 eine Sicht in Richtung X der Fig. 1.

Die Vorrichtung 1 zur Tilgung von Torsionsschwingungen umfaßt gemäß der Fig. 1 und 2 ein Feder-Masse-System 2 am oberen Querrahmen 3 bzw. am Dachrahmen einer Windschutzscheibe 4, dessen Massekörper 23 an elastischen Lagern 5 und 6 in Pfeilrichtungen 7 und 8 annähernd horizontal schwingend bewegbar angeordnet ist. Der Massekörper 23 des Feder-Masse-Systems 2 besteht aus einem metallischen Werkstoff mit einer möglichst großen spezifischen Wichte, wie z. B. Stahl, Blei, und ist endseitig, d. h. an seinen freien Enden 9 und 10 in diesen elastischen Lagern 5 und 6 gehalten. Der Massekörper 23 ist nach Fig. 3 bis 5 über ein mittiges Schublager 21 an einem Rahmenelement 22 in Querrichtungen elastisch bewegbar abgestützt. Die freien Enden des Massekörpers 23 sind jeweils mit einem Blattfederelement 24 verbunden, das den Massekörper 23 in Querrichtungen 7, 8 führt. Hierzu sind die Blattfederelemente 24 in Hochrichtungen 25 und Längsrichtungen 26 relativ steif ausführbar und in den Querrichtungen 7 und 8 dagegen weicher.

Das Schublager 21 ist in einer Ausnehmung 27 des Massekörpers 23 angeordnet und mit einem Ende 28 am Rahmenelement 22 befestigt und am anderen Ende 29 über einen Halter 30 mit dem Massekörper 23 verbunden. Statt des einen mittigen Schublagers 21 können auch zwei oder mehrere mittige Schublager den Massekörper 23 in Querrichtungen 7 und 8 bewegbar halten.

Das mittige Schublager 21, z. B. als Rundlager ausgeführt, ist in der Weise dimensionierbar, daß es eine Kennung aufweist, die in Hoch- und Längsrichtungen weitestgehend keine Bewegung des Massekörpers 23 zuläßt, aber in Querrichtungen entsprechend abgestimmt auf die Torsionseigenfrequenz der Karosserie eine elastische Bewegung ermöglicht. Die endseitigen Blattfederelemente 24 weisen eine definierte Höhe und Dicke auf, die eine exakte Führung des Massekörpers 23 in Querrichtungen ohne Auslenkung in Hoch- und Längsrichtungen gewährleistet.

Das Rahmenelement 22, als Halbschale ausgeführt, nimmt das Feder-Masse-System 2 auf und ist als Baueinheit mit dem ebenfalls als Halbschale ausgebildeten Querrahmen 3 über Schrauben verbindbar. Die entsprechenden Bohrungen 31 zur Durchführung der Schrauben sind in Fig. 3 näher dargestellt. Nach Befestigung des Rahmenelements 22 am Querrahmen 3 bildet der Rahmen eine geschlossene Einheit mit innenliegendem Feder-Masse-System 2.

Claims

1. Vorrichtung zur Tilgung von Torsionsschwingungen einer Karos serie eines Cabriolet-Fahrzeuges mit einer Windschutzscheibe mit oberem Querrahmen und einem etwa in einer Fahrzeuglängs mittenachse gehaltenen Rückblickspiegel, wobei

a) die Vorrichtung als ein auf eine Torsionseigenfrequenz des Fahrzeuges abgestimmtes, wenigstens zwei elastische Lager aufweisendes Feder-Masse-System ausgebildet ist,
b) der Massekörper an dem oberen Querrahmen der Windschutzscheibe im Bereich des an der Windschutzscheibe oder am Querrahmen etwa in einer Fahrzeuglängsmittenachse gehaltenen Rückblickspiegels angeordnet ist,
c) das Feder-Masse-System einen einteiligen metallischen Masse körper umfaßt, der an zwei sich gegenüberliegenden Enden jeweils durch ein Schublager elastisch abgestützt wird, und
d) der Massekörper zusätzlich über ein mittig angeordnetes Schub lager gehalten ist, wobei die an zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordneten Schublager in Fahrtrichtung eine größere Steifigkeit aufweisen als in Querrichtung, nach Patent 40 30 990,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) das mittig angeordnete Schublager (21) den Massekörper (23) zum Querrahmen (3) hin elastisch abstützt und
f) die zwei an sich gegenüberliegenden Enden des Massekörpers (23) angeordneten Schublager als Blattfederelemente (24) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittig angeordnete Schublager (21) in einer Ausnehmung (27) des Massekörpers (23) freiliegend angeordnet ist und sich einerseits am Querrahmen (3) abstützt und andererseits über einen Halter (30) mit dem Massekörper (23) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmenelement (22) des Querrahmens (3) als Anbauteil mit dem über das mittig angeordnete Schublager (21) und den Blattfederelementen (24) gehaltenen Massekörper (23) ausgebildet und über Schrauben am Querrahmen (3) befestigbar ist.