DE2735938A1

DE2735938A1 - Vibration damper for automobile exhaust pipe - uses stack of disc springs to exert friction force on strut lateral movement

Info

Publication number: DE2735938A1
Application number: DE19772735938
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Pape
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1979-02-22

Abstract

The vibration damper is attached to the bend in the exhaust pipe of an automobile to reduce vibration. A flat strut (4) is welded to one side (2) of the bent (1) of the exhaust pipe. A second similar strut is attached to the other side (3) by a clip with a bolt (17). The two struts overlap and are held together by a single bolt (10) which has a spacing sleeve (11) clamped between two washers (13) and supports a stack of disc springs (14) by a larger washer (15). The sleeve passes through large clearance holes (8, 9) in the struts so that a degree of lateral movement is possible.

Description

Vorrichtung zur Bekämpfung von Schwin- Device for combating vibration

gungen eines stangen- oder rohrförmigen Teils, insbesondere einer Abgasleitung (Zusatz zu Patent ... (Anm. P 26 58 394.8)) Das Hauptpatelit schützt eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art für den Fall eines zumindest eine Krümmung aufweisenden stangen- oder rohrförmigen Teils. Die Schwingungsbekämpfung erfolgt durch Reibungsdämpfer, die durch die sich überlappenden und zusammengespannten freien Enden der Stege gebildet sind. movements of a rod-shaped or tubular part, in particular one Exhaust pipe (addendum to patent ... (note P 26 58 394.8)) The main patelite protects a device of the type mentioned in the preamble of the main claim for the case a rod-shaped or tubular part having at least one curvature. the Vibration control is carried out by means of friction dampers, which overlap through the and clamped together free ends of the webs are formed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß sie auch bei gestreckten stangen- oder rohrförmigen Teilen, also Teilen, die keine Krümmung oder zumindest keine nennenswerte Krümmung aufweisen, eingesetzt werden kann. Bei derartigen gestreckten Teilen ist ferner die Schwingungsebene nicht von vornherein bestimmt, wie dies bei gekrümmten Teilen der Fall ist; dort fällt nämlich die Schwingungsebene zusammen mit der Krümmungsebene, so daß beim Auftreten von Schwingungen die Stege Relativbewegungen in Richtung ihrer Länge ausführen. Aus diesem Grunde muß bei einer Vorrichtung zur Schwingungsbekämpfung gestreckter rohr-oder stangenförmiger Teile beachtet werden, daß die Schwingungsebene unterschiedliche Lagen einnehmen kann.The invention is based on the object of the device according to the To train the main patent so that it can also be used with elongated rod-shaped or tubular Parts, i.e. parts that have no curvature or at least no significant curvature have, can be used. In such elongated parts is also the plane of oscillation is not determined from the outset, as is the case with curved parts the case is; there the plane of oscillation coincides with the plane of curvature, so that when vibrations occur, the webs relative movements in direction run their length. For this reason, in a device for vibration control elongated tubular or rod-shaped parts are observed that the plane of vibration can occupy different positions.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß sie den bei gestreckten rohr- oder stangenförmigen Teilen auftretendenSchwingungsverhältnissen Rechnung trägt. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.The invention is accordingly based on the object of the device to train according to the main patent so that they are tubular or rod-shaped when stretched Part of the occurring vibration conditions takes into account. The inventive The solution to this problem is characterized by the features of the main claim.

Durch die Anordnung des eigentlichen Reibungsdämpfers, also der unter Vorspannung aufeinanderliegenden freien Enden der Stege, in einem gewissen Abstand von dem schwingungsgefährdeten Teil wird, sofern der Reibungsdämpfer in der Schwingungsebene liegt, eine Übersetzung der Schwingungsamplituden und damit eine besonders gute Reibwirkung erzielt. Ein guter Dämpfungseffekt tritt auch bei Verschiedenheit von Schwingungsebene und gemeinsamer Ebene von Reibungsdämpfer und schwingungsgefährdetem Teil ein, wenn man die Zusammenspannung und die Form der freien Enden der Stege so wählt, daß die Stege auch Schwenkbewegungen relativ zueinander ausführen können. Man wird daher die aufeinanderliegenden freien Enden der Stege eben ausführen. Außerdem wird man dafür sorgen, daß die Stege aus einem Material bestehen, das senkrecht zu der gemeinsamen Ebene von Reibungsdämpfer und schwingungsgefährdetem Teil biegesteif ist. Demgegenüber kann es zweckmäßig sein, dieses Material so zu wählen, daß es in der gemeinsamen Ebene biegeweich ist, so daß die zusammengespannten freien Enden der Stege stets satt aufeinanderliegen.Due to the arrangement of the actual friction damper, i.e. the one below Prestressing free ends of the webs lying on top of one another, at a certain distance of the part at risk of vibration, provided the friction damper is in the vibration plane is a translation of the vibration amplitudes and thus a particularly good one Achieved frictional effect. A good damping effect also occurs when there is a difference between Vibration level and common level of friction damper and vibration endangered Part one when you consider the tension and shape of the free ends of the webs is chosen so that the webs can also perform pivoting movements relative to each other. The free ends of the webs lying one on top of the other will therefore be executed evenly. aside from that one will ensure that the webs are made of a material that is perpendicular rigid to the common plane of the friction damper and the part at risk of vibration is. In contrast, it may be useful to choose this material so that it is pliable in the common plane, so that the clamped free ends the bars always lie tightly on top of each other.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe advantageous embodiments of the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren erläutert, von denen Figur 1 die Gesamtansicht der Vorrichtung im Einsatz an der Abgasleitung einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine zeigt, während Figur 2 einen Schnitt durch den eigentlichen Reibungsdämpfer wiedergibt.An embodiment of the invention is described below with reference to the Figures explained, of which Figure 1 shows the overall view of the device in use shows on the exhaust pipe of a vehicle internal combustion engine, while Figure 2 shows a Shows section through the actual friction damper.

In diesem Ausführungsbeispiel ist einer der beiden Stege 1 und 2 axial in Höhe eines Schwingungsknotens 3 starr durch Schweißung mit der Abgasleitung 4 verbunden, während der andere Steg 2 an einer davon versetzten, im übrigen beliebigen Stelle ebenfalls an die Abgasleitung 4 angeschweißt ist. In der normalen gestreckten Lage liegen die beiden Stege 1 und 2 und die Abgasleitung 4 also in einer Ebene, die mit der Zeichenebene der Figur 1 zusammenfällt.In this exemplary embodiment, one of the two webs 1 and 2 is axial Rigid at the level of a vibration node 3 by welding to the exhaust pipe 4 connected, while the other web 2 offset at one of them, otherwise arbitrary Place is also welded to the exhaust pipe 4. In the normal stretched Position, the two webs 1 and 2 and the exhaust pipe 4 are therefore in one plane, which coincides with the plane of the drawing in FIG.

Ausgehend von den Befestigungsstellen weisen die beiden Stege 1 und 2 nach außen abgekröpfte Bereiche 5 und 6 auf, die übergehen in die auch die Enden enthaltenden, parallel zur Achse 7 der Abgasleitung 4 verlaufenden Hauptbereiche 8 und 9. Die Stege bestehen aus Bandmaterial, beispielsweise Bandstahl, das an den Befestigungsstellen um die Abgasleitung 4 etwas herumgelegt, also wannenförmig gebogen, ist, während es im übrigen eben ist. Die freien Enden der Stege 1 und 2 liegen also eben aufeinander und werden durch das Federscheibenpaket 10 auf dem Schraubenbolzen 11 zusammengespannt, so daß bei Relativbewegungen zwischen den freien Enden der Stege 1 und 2, und zwar sowohl bei Relativverschiebungen als auch bei Relativschwenkungen, Schwingungsenergie durch Umsetzung in Reibung "vernichtet" wird.Starting from the fastening points, the two webs 1 and 2 outwardly angled areas 5 and 6, which also merge into the ends containing, parallel to the axis 7 of the exhaust pipe 4 extending main areas 8 and 9. The webs are made of strip material, such as steel strip that is attached to the Fastening points placed around the exhaust pipe 4 a bit, so bent into a trough shape, is, while it is otherwise even. The free ends of the webs 1 and 2 are therefore flat on top of each other and are secured by the spring washer assembly 10 on the screw bolt 11 clamped together, so that with relative movements between the free ends of the Bars 1 and 2, both in the case of relative displacements and relative swings, Vibration energy is "destroyed" by converting it into friction.

Da infolge der Ebenheit der freien Enden der Stege 1 und 2 sowohl Verschiebe- als auch Schwenkbewegungen der Stege relativ zueinander möglich sind, erfolgt der beschriebene Entzug von Schwingungsenergie durch Umsetzung in Reibung bei allen Lagen der Schwingungsebene relativ zur gemeinsamen Ebene von Abgasleitung 4 und Reibungsdämpfer 12.Since due to the flatness of the free ends of the webs 1 and 2 both Shifting and swiveling movements of the bars relative to one another are possible, the described extraction of vibration energy takes place by converting it into friction for all positions of the plane of vibration relative to the common plane of the exhaust pipe 4th and friction damper 12.

Die Konstruktion des Reibungsdämpfers 12 veranschaulicht im einzelnen Figur 2: Der Schraubenbolzen 11 ist von der Hülse 13 umgeben, die die Löcher 14 und 15 in den Enden der Stege 1 und 2 durchsetzt. Diese Löcher sind kreuzweise angeordnete Langlöcher, die die beschriebenen Relativbewegungen zwischen den Stegen 1 und 2 ermöglichen. Die Länge der Hülse 13 ist maßgebend für die Vorspannkraft, die erzeugt wird durch das bereits angeführte Federscheibenpaket 10. Die Hülse 13 bestimmt nämlich den Minimalabstand zwischen den Scheiben 16 und 17 bei angezogener Mutter 18.The construction of the friction damper 12 illustrates in detail Figure 2: The screw bolt 11 is surrounded by the sleeve 13, which the holes 14 and 15 penetrated in the ends of the webs 1 and 2. These holes are arranged crosswise Elongated holes that allow the described relative movements between webs 1 and 2 enable. The length of the sleeve 13 is decisive for the prestressing force that is generated is determined by the already mentioned spring washer package 10. The sleeve 13 namely the minimum distance between the washers 16 and 17 when the nut 18 is tightened.

Damit im Ausgangszustand nach allen Seiten hin Spiel zwischen den Rändern der Löcher 14 und 15 einerseits und der Mantelfläche der Hülse 13 andererseits ist, sind in den Stegen 1 und 2 Kontrollöcher 19 bis 21 vorgesehen, die paarweise fluchten müssen.So that in the initial state there is play on all sides between the Edges of the holes 14 and 15 on the one hand and the outer surface of the sleeve 13 on the other hand is, are provided in the webs 1 and 2 control holes 19 to 21, the pairs have to align.

Wie Figur 2 deutlich zeigt, sind die Enden der Stege 1 und 2 eben, so daß Schwenk- und Verschiebebewegungen zwischen den Stegen unter Erzeugung von Reibungsarbeit möglich sind.As Figure 2 clearly shows, the ends of the webs 1 and 2 are flat, so that pivoting and sliding movements between the webs with the generation of Friction work are possible.

Dadurch, daß der Reibungsdämpfer 12 in einem gewissen Abstand von dem schwingungsgefährdeten Teil 4 liegt, ergibt sich eine Übersetzung der Schwingungsamplituden des Teils im Bereich des Reibungsdämpfers, d.h. eine Vergrößerung der Relativbewegungen zwischen den Stegen 1 und 2, wenn die Schwingungsebene zusammenfällt mit der gemeinsamen Ebene von Reibungsdämpfer und Teil 4.Characterized by the fact that the friction damper 12 at a certain distance from the vibration-endangered part 4, there is a translation of the vibration amplitudes of the part in the area of the friction damper, i.e. an increase in the relative movements between webs 1 and 2 when the plane of vibration coincides with the common one Plane of friction damper and part 4.

Aber auch bei Neigung zwischen diesen beiden Ebenen ergibt sich ein derartiger Transformationseffekt, da die Stege 1 und 2 senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 biegesteif sind und demgemäß einen relativ langen Hebelarm bilden. Man kann das dabei auftretende Übersetzungsverhältnis durch geeignete Wahl der Lage des Reibungsdämpfers 12 beeinflussen. In dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies durch unterschiedliche Längen der Stege 1 und 2 geschehen.But there is also a slope between these two planes Such a transformation effect, since the webs 1 and 2 are perpendicular to the plane of the drawing of Figure 1 are rigid and accordingly form a relatively long lever arm. Man the resulting transmission ratio can be determined by a suitable choice of position of Affect the friction damper 12. In the figuratively depicted Embodiment, this is done by different lengths of the webs 1 and 2.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den weiteren Vorteil, daß sie nachträglich an schwingungsgefährdete Teile montiert werden kann.The device according to the invention offers the further advantage that it can be retrofitted to parts at risk of vibration.

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Claims

ANSPRüCHE .1. Vorrichtung zur Bekämpfung von Schwingungen eines stangen-oder rohrförmigen Teils, insbesondere einer Abgasleitung, mit zwei an dem Teil axial versetzt festgelegten, sich mit ihren freien Enden überlappenden und dort zur Bildung eines Reibschlusses zusammengespannten Stegen, nach Patent (Anm. P 26 58 394.8), dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zumindest annähernd gestreckt verlaufenden Teil (4) die Stege (1,2) nahe ihren Befestigungsstellen an dem Teil (4) nach außen abgekröpfte Bereiche (5,6) aufweisen, die in parallel zu dem Teil (4) und in Abstand von diesem verlaufende Bereiche (8,9) übergehen, die auch die freien Enden enthalten. CLAIMS .1. Device for combating vibrations of a rod or tubular part, in particular an exhaust pipe, with two axially on the part staggered set, overlapping with their free ends and there for formation webs clamped together by a friction fit, according to patent (note P 26 58 394.8), characterized in that in one at least approximately stretched Part (4) the webs (1,2) near their attachment points on the part (4) to the outside Have cranked areas (5,6) which are parallel to the part (4) and at a distance from this extending areas (8, 9) pass, which also contain the free ends.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (1,2) aus in der gemeinsamen Ebene von Stegen (1,2) und Teil (4) biegeweichem Material bestehen. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the webs (1,2) made of flexible material in the common plane of webs (1,2) and part (4) exist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege aus senkrecht zu der gemeinsamen Ebene biegesteifem Material bestehen. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the webs consist of rigid material perpendicular to the common plane.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (1,2) aus Bandmaterial, insbesondere Bandstahl, bestehen. 4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the webs (1,2) consist of strip material, in particular strip steel.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (1,2) unterschiedlich lang sind. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the webs (1,2) are of different lengths.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstelle eines der Stege (1) an dem Teil (4) mit einem Schwingungsknoten (3) zusammenfällt. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the attachment point of one of the webs (1) on the part (4) with a vibration node (3) coincides.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenspannung und die Form der freien Enden der Stege (1,2) sowohl Verschiebe- als auch Schwenkbewegungen der Stege (1,2) relativ zueinander zulassend gewählt sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the tension and the shape of the free ends of the webs (1,2) both displacement as well as pivoting movements of the webs (1,2) relative to one another are selected to allow are.