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Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solcher Schwingungstilger für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
DE 42 09 610 C1 als bekannt zu entnehmen. Der Schwingungstilger umfasst einen Träger und eine Tilgermasse, welche über eine Halteeinrichtung des Schwingungstilgers elastisch, das heißt federn, an dem Träger gehalten ist. Zum Dämpfen von Schwingungen ist die Tilgermasse unter elastischem Verformen der Halteeinrichtung relativ zu dem Träger bewegbar. Mit anderen Worten, wird die Tilgermasse in Schwingung versetzt, sodass sich die Tilgermasse relativ zu dem Träger verformt, so wird die Halteeinrichtung elastisch verformt. Hierdurch werden die Schwingungen gedämpft.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungstilger der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schwingungstilger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Schwingungstilger der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteeinrichtung mehrere Elastomerelemente aufweist, welche vorzugsweise jeweils vollständig voneinander beabstandet und/oder separat voneinander ausgebildet sind. Dabei ist die Tilgermasse über die Elastomerelemente elastisch beziehungsweise federnd an dem Träger gehalten, insbesondere derart, dass die Tilgermasse relativ zu dem Träger in drei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen bewegbar ist, und sodass mittels der Tilgermasse und mittels der Elastomerelemente je nach Richtung unterschiedliche Frequenzen dämpfbar sind. Dabei ist wenigstens ein erstes der Elastomerelemente einer ersten der Richtungen zugeordnet, wobei wenigstens ein zweites der Elastomerelemente einer zweiten der Richtungen zugordnet ist. Dabei verläuft die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung. Außerdem ist wenigstens ein drittes der Elastomerelemente der dritten Richtung zugeordnet, welche senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung verläuft. Somit ist je Richtung wenigstens ein Elastomerelement vorgesehen.
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Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch die auch als Elastomerfedern bezeichneten Elastomerelemente unterschiedliche Wirkfrequenzen in den auch als Raumrichtungen bezeichneten Richtungen eingestellt sind, sodass die Tilgermasse und die Elastomerelemente entlang der ersten Richtung Schwingungen zumindest mit einer ersten Frequenz, entlang der zweiten Richtung Schwingungen mit zumindest einer von der ersten Frequenz unterschiedlichen zweiten Frequenz und entlang der dritten Richtung Schwingungen zumindest mit einer von der ersten Frequenz oder der zweiten Frequenz unterschiedlichen dritten Frequenz gezielt dämpfen können. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt können mittels der Tilgermasse und mittels der Elastomerelemente je nach Richtung unterschiedliche Frequenzen gedämpft werden, sodass sich eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung in die drei Raumrichtungen realisieren lässt.
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Hintergrund der Erfindung ist, dass Schwingungstilger mit einer schwingenden Tilgermasse in der Regel nur ein- oder zweidimensional ausgelegt werden, sodass herkömmliche Schwingungstilger Schwingungen nur entlang genau einer oder entlang genau zweier senkrecht zueinander verlaufender Richtungen dämpfen können. Im Gegensatz hierzu ist es nun jedoch vorgesehen, dass mittels der Tilgermasse und mittels der Elastomerelemente Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen in den drei Raumrichtungen gedämpft werden können, sodass beispielsweise auffällige beziehungsweise störende Bauteil- beziehungsweise Baugruppen-Resonanzen in ihren Schwingungsamplituden durch den Einsatz des einfach auch als Tilger bezeichneten Schwingungstilgers zumindest reduziert werden können.
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Realisierbar ist dies beispielsweise durch eine asymmetrische Anordnung der auch als Elastomerkörper bezeichneten Elastomerelemente im Schwingungstilger und/oder durch eine asymmetrische Positionierung der Tilgermasse im Schwingungstilger insgesamt. Hergestellt werden kann der erfindungsgemäße Schwingungstilger beispielsweise durch einen Werkzeugauszug in einer Richtung. Hierzu werden beispielsweise die Elastomerelemente auf die Tilgermasse aufvulkanisiert und/oder auf andere Weise mit der Tilgermasse verbunden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Perspektivenansicht eines erfindungsgemäßen Schwingungstilgers gemäß einer ersten Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug;
- 2 eine schematische Perspektivansicht des Schwingungstilgers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 3 eine schematische Seitenansicht des Schwingungstilgers gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 4 eine schematische Schnittansicht des Schwingungstilgers gemäß 3 entlang einer in 3 gezeigten Schnittlinie A-A;
- 5 eine schematische Seitenansicht des Schwingungstilgers gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 6 eine schematische Schnittansicht des Schwingungstilgers gemäß 5 entlang einer in 5 gezeigten Schnittlinie B-B;
- 7 eine schematische Seitenansicht des Schwingungstilgers gemäß einer fünften Ausführungsform;
- 8 eine schematische Schnittansicht des Schwingungstilgers gemäß 7 entlang einer in 7 gezeigten Schnittlinie C-C;
- 9 eine schematische Seitenansicht des Schwingungstilgers gemäß einer sechsten Ausführungsform; und
- 10 eine schematische Schnittansicht des Schwingungstilgers gemäß 9 entlang einer in 9 gezeigten Schnittlinie D-D.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht einen Schwingungstilger 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Insbesondere zeigt 1 ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht eine Halteanordnung 12 des Schwingungstilgers 10 an einem als selbsttragende Karosserie 14 ausgebildeten Aufbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Die Karosserie 14 umfasst einen auch als Unterboden bezeichneten Boden 16, durch welchen beispielsweise der Innenraum des Kraftfahrzeugs in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt ist. Der Boden 16 weist einen Tunnel 18 auf, welcher in Fahrzeugquerrichtung beidseitig durch jeweilige Seitenwände 20 des Bodens 16 begrenzt ist. In Fahrzeughochrichtung nach oben ist der Tunnel 18 beispielsweise durch ein Deckelement 22 des Bodens 16 begrenzt. Ist der Tunnel 18 beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung in der Mitte des Bodens 16 angeordnet, so wird der Tunnel 18 auch als Mitteltunnel bezeichnet. In Fahrzeugquerrichtung nach außen hin schließen sich an die Seitenwände 20 jeweilige Bodenelemente 24 des Bodens 16 an.
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Bei der Halteanordnung 12 ist der Schwingungstilger 10 zumindest mittelbar an dem Boden 16 gehalten. Dabei ist eine auch als Getriebebrücke bezeichnete Tunnelbrücke 26 vorgesehen, welche sich von einer ersten der Seitenwände 20 zur gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 20 erstreckt und bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform jeweils direkt an die Seitenwände 20 angebunden ist. Dabei ist ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Abstand zwischen den in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Seitenwänden 20 durch die Tunnelbrücke 26 überbrückt. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Bodens 16 gewährleistet werden. Der Schwingungstilger 10 ist dabei zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an der Tunnelbrücke 26 gehalten und wird genutzt, um Schwingungen, insbesondere in drei senkrecht zueinander verlaufende und auch als Raumrichtungen bezeichnete Richtungen, zu dämpfen.
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Der Schwingungstilger 10 weist einen Träger auf, welcher beispielsweise als ein Gehäuse 28 des Schwingungstilgers 10 ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 28 ist beispielsweise ein separat von der Tunnelbrücke 26 ausgebildetes und mit der Tunnelbrücke 26, insbesondere direkt, verbundenes Bauteil, oder aber der Träger ist die Tunnelbrücke 26 selbst. Somit ist der Schwingungstilger 10 beispielsweise an der Tunnelbrücke 26 gehalten.
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Der Schwingungstilger 10, welcher einfach auch als Tilger bezeichnet wird, weist ferner eine elastisch verformbare Halteeinrichtung 30 auf. Des Weiteren umfasst der Schwingungstilger 10, insbesondere genau, eine Tilgermasse 32, welche über die Halteeinrichtung 30 elastisch beziehungsweise federnd an dem Träger gehalten ist. Zum Dämpfen von Schwingungen ist die Tilgermasse 32 unter elastischem Verformen der Halteeinrichtung 30 relativ zu dem Träger (Gehäuse 28) bewegbar. Mit anderen Worten, wird beispielsweise die Tilgermasse 32 in Schwingung versetzt, sodass sich die Tilgermasse 32 relativ zu dem Träger bewegt, so wird dadurch die Halteeinrichtung 30 zumindest in einem Teilbereich der Halteeinrichtung 30 elastisch verformt, wodurch Schwingungsenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Hierdurch werden die Schwingungen gedämpft.
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Um nun eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung auf kosten- und bauraumgünstige Weise realisieren zu können, weist die Halteeinrichtung 30 mehrere, vollständig voneinander beabstandete und separat voneinander ausgebildete Elastomerelemente 34 auf, über welche die Tilgermasse 32 elastisch an dem Träger gehalten ist. Dadurch ist die Tilgermasse 32 relativ zu dem Träger in die drei zuvor genannten, senkrecht zueinander verlaufenden Raumrichtungen bewegbar, derart, dass mittels der genau einen Tilgermasse 32 und der Elastomerelemente 34 je nach Richtung unterschiedliche Frequenzen dämpfbar ist. Eine erste der Richtungen verläuft beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung, während eine zweite der Richtungen in Fahrzeugquerrichtung und die dritte Richtung in Fahrzeughochrichtung verlaufen. Unter dem Merkmal, dass mittels der Tilgermasse 32 und mittels der Elastomerelemente 34 je nach Raumrichtung unterschiedliche, auch als Wirkfrequenzen bezeichnete, Frequenzen dämpfbar sind, ist zu verstehen, dass mittels des Schwingungstilgers 10 entlang der ersten Richtung Schwingungen mit zumindest einer ersten Frequenz, entlang der zweiten Richtung Schwingungen mit zumindest einer zweiten Frequenz und entlang der dritten Richtung Schwingungen mit zumindest einer dritten Frequenz gedämpft werden können, wobei sich die zweite Frequenz von der ersten Frequenz unterscheidet, und wobei sich die dritte Frequenz und von der zweiten Frequenz unterscheidet. Auf diese Weise kann mithilfe der genau einen schwingenden Tilgermasse 32 eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung realisiert werden, sodass auffällige beziehungsweise störende Resonanzen in ihren Schwingungsamplituden deutlich reduziert werden können. Insgesamt ist erkennbar, dass durch eine einfache Gestaltung und/oder Anordnung der als Elastomerfedern fungierenden Elastomerelemente 34 gezielt die drei unterschiedlichen Wirkfrequenzen in den drei unterschiedlichen Raumrichtungen eingestellt werden können, und dies unter Einsatz der genau einen schwingenden Tilgermasse 32.
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Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist die auch als Getriebebrücke bezeichnete Tunnelbrücke beispielsweise als Strangpressprofil ausgebildet. Die Tunnelbrücke 26 weist dabei zumindest in einem Längenbereich oder aber über ihre vollständige Längserstreckung einen insbesondere geschlossenen Hohlquerschnitt 36 auf, in welchem der Schwingungstilger 10 angeordnet ist.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher die Tunnelbrücke als ein Stanz-Biege-Teil ausgebildet ist. Dabei ist der Schwingungstilger 10 über sein Gehäuse 28 an der Tunnelbrücke 26 gehalten.
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3 und 4 zeigen eine dritte Ausführungsform des Schwingungstilgers 10. Gemäß der dritten Ausführungsform ist der Schwingungstilger 10 als sehr einfach aufgebauter Ein-Massentilger ausgebildet, da der Schwingungstilger 10 die genau eine Tilgermasse 32 aufweist. Mittels dieses Ein-Massen-Tilgers ist eine Abstimmung auf bis zu drei unterschiedliche Tilgerfrequenzen möglich, sodass für jede Raumrichtung eine eigene Tilgerfrequenz in einem großen Frequenzbereich möglich ist.
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5 und 6 veranschaulichen eine vierte Ausführungsform. Während bei der dritten Ausführungsform wenigstens oder genau zwei Elastomerelemente 34 vorgesehen sind, umfasst der Schwingungstilger 10 gemäß der vierten Ausführungsform wenigstens oder genau drei Elastomerelemente 34. Auch der Schwingungstilger 10 gemäß der vierten Ausführungsform eignet sich für eine Abstimmung auf bis zu drei unterschiedliche Tilgerfrequenzen, sodass für jede Raumrichtung eine eigene Tilgerfrequenz in einem großen Frequenzbereich realisierbar ist. Bei der vierten Form ist je Raumrichtung wenigstens oder genau ein Elastomerelement 34 vorgesehen, sodass der ersten Richtung ein erstes der Elastomerelemente 34, der zweiten Richtung ein zweites der Elastomerelemente 34 und der dritten Richtung ein drittes der Elastomerelemente 34 zugeordnet ist.
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7 und 8 zeigen eine fünfte Ausführungsform, welche gegenüber der vierten Ausführungsform etwas komplexer ausgebildet ist. Auch bei der fünften Ausführungsform ist der Schwingungstilger 10 wie bei der vierten und bei der dritten Ausführungsform als ein Ein-Massentilger für die Abstimmung auf bis zu drei unterschiedliche Tilgerfrequenzen ausgebildet, sodass für jede Raumrichtung eine eigene Tilgerfrequenz in einem - durch den gewählten Aufbau - extrem großen Frequenzbereich möglich ist.
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Schließlich zeigen 9 und 10 eine sechste Ausführungsform, welche etwas komplexer als die fünfte Ausführungsform ist. Auch bei der sechsten Ausführungsform ist der Schwingungstilger 10 als Ein-Massentilger für die Abstimmung auf bis zu drei unterschiedliche Tilgerfrequenzen ausgebildet, das heißt, dass für jede Raumrichtung eine eigene Tilgerfrequenz in einem - durch den gewählten Aufbau - extrem großen Frequenzbereich möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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