DE3209606C1 - Vorrichtung zur Verhinderung der Weiterleitung von Schwingungen eines Antriebsaggregates in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

• Die Fig. 1 zeigt in Frontansicht eine Brennkraftmaschine 2 eines Kraftfahrzeuges, welche über Motorstützen 4 und 6 und elastische Motorlager 8 und 10 auf einem Querträger 12 aufgehängt ist. Es versteht sich, daß die gezeigten Motorlager 8 und 10 nicht die einzigen Aufhängungsteile der Brennkraftmaschine sind. Die Brennkraftmaschine 2 kann mit einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe und einem Differential zu einem Antriebsblock vereint sein.
• Der Querträger 12 ist an seinen Enden unter Zwischenschaltung elastischer Platten 14 bzw. 16 an nur im Querprofil ersichtlichen Längsträgern 18 und 20 des Kraftfahrzeuges befestigt. An der Unterseite des Querträgers 12 ist über elastische Lager 22, 24 und 26 ein Stabilisator 28 gelagert, dessen abgewinkelte Arme 30 und 32 an nicht näher dargestellten Querstreben 34 bzw. 36 oder entsprechenden Querlenkern als Fahrwerksteile des Kraftfahrzeuges angelenkt sind. Der quer verlaufende Mittelteil 38 des Stabilisators 28 ist mit den beiden äußeren Lagern 22 und 26 auf einer möglichst breiten Basis abgestützt.
• Die kurvenstabilisierende Funktion des Stabilisators 28 erfolgt in bekannter Weise und ist deshalb nicht näher beschrieben. Es sei jedoch erwähnt, daß diese Funktion durch die zusätzliche Tilgerfunktion des Stabilisators nicht nachteilig beeinflußt ist.
• Die Lager 22, 24 und 26 des Mittelteiles 38 des Stabilisators 28 sind untereinander gleich ausgebildet und bestehen in bekannter Weise (siehe Fig.2) aus einer Gummibüchse 40, welche unverdrehbar mittels einer Befestigungsschelle 42 und Schrauben 44 am Querträger 12 gehalten ist. In der Gummibüchse 40 ist der rundstabförmige Stabilisator-Mittelteil 38 aufgenommen.
• Auf dem Mittelteil 38 des Stabilisators 28 sind zwei Gewichte 46 und 48 festgeklemmt, die als zusätzliche Tilgermasse dienen. Durch Abstimmung der Tilgermas- se und der Steifigkeit der Gummibüchsen 40 in den Lagern 22, 24 und 26 sowie durch die Anordnung des mittigen Lagers 24 wird eine dynamische Schwingungstilgung erzielt, wie sie im Diagramm der Fig. 3 dargestellt ist.
• In dem Diagramm ist die Kurve 52 der Amplitude der Biegeschwingungen des Querträgers 12 über der Schwingungsfrequenz dargestellt. In dem bezüglich einer Geräuschübertragung relevanten Frequenzbereich (schraffierter Bereich) wurde mit dem wie beschrieben abgestimmten Stabilisator die in der ausgezogenen Kurve 50 dargestellte Schwingungsamplitude erzielt, zum einen durch die Tilgerwirkung des abgestimmten Stabilisators 28 als federnder Starrkörper und zum anderen durch die sich gegenphasig überlagernden Biegeschwingungen des Mittelteiles 38 des Stabilisators 28, welche über das mittige Lager 24 auf den Querträger 12 wirken. Der Stabilisator as, dessen Lagerung und die zusätzliche Tilgermasse sind derart abgestimmt, daß die Resonanzfrequenz der Starrkörper-Schwingungsform des Stabilisators 28 unterhalb dessen erster Biegeresonanz liegt.
• Je nach dem spezifischen Schwingungsverhalten und dem gewünschten Tilgungsrad kann auch nur die Anordnung von Gewichten als Tilgermasse oder nur die Anordnung eines oder mehrerer zwischen den äußeren Lagern 22 und 26 positionierter Lager 24 ausreichend sein. Die Positionierung der Tilgermasse kann auch unsymmetrisch beispielsweise nur auf einer Fahrzeugseite in der Nähe des Lagers 22 oder 26 zweckmäßig sein und muß ggf. empirisch ermittelt werden.
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Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Verhinderung der Weiterleitung von Schwingungen eines Antriebsaggregates in einem Kraftfahrzeug, wobei das Antriebsaggregat an tragenden Teilen des Kraftfahrzeuges elastisch aufgehängt und zusätzlich eine Tilgermasse vorgesehen ist sowie mit einem an diesen tragenden Teilen elastisch gelagerten, als U-förmiger Drehstab ausgebildeten Stabilisator, dessen abgewinkelte Arme an beweglichen Fahrwerksteilen angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (28) hinsichtlich seiner Masse (Gewichte 46 und 48) und/oder seiner Lagerung (Lager 24) an den tragenden Teilen (Querträger 12) als Schwingungstilger abgestimmt ist 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein tragendes Teil ein am Aufbau (Längsträger 18 und 20) des Kraftfahrzeuges befestigter Querträger (12) ist, an dem das Antriebsaggregat (Brennkraftmaschine 2) und der Stabilisator (28) gelagert sind.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den abgewinkelten Armen (30 und 32) des Stabilisators (28) liegende Mittelteil (38) mittels zweier Lager (22 und 26) auf einer breiten Basis des Querträgers (12) gelagert und zwischen diesen Lagern zumindest ein weiteres Lager (24) vorgesehen ist 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Stabilisator (28) zumindest eine Tilgermasse (Gewichte 46 und 48) befestigt ist.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung der Weiterleitung von Schwingungen eines Antriebsaggregates in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Schwingungserzeugende Antriebsaggregate, insbesondere Brennkraftmaschinen und damit unmittelbar verbundene Aggregate, in Kraftfahrzeugen sind zur Verhinderung der Weiterleitung dieser Schwingungen an die tragenden Teile des Kraftfahrzeuges durch Zwischenschaltung elastischer Motorlager aufgehängt Trotzdem kann in einem gewissen Frequenzbereich aufgrund von Resonanzerscheinungen eine störende Geräuschentwicklung im Kraftfahrzeug auftreten, der man durch Vorsehen einer gegenphasig schwingenden Tilgermasse begegnen kann.

   So ist beispielsweise aus der DE-AS 20 35 764 eine Vorrichtung nach der obengenannten Art bekannt, wobei neben den eigentlichen. Aggregatlagern an der Brennkraftmaschine und an den tragenden Teilen des Kraftfahrzeuges ein Stab elastisch gelagert ist welcher Stab eine Tilgermasse trägt Durch eine entsprechende Abstimmung erzeugt dieser Schwingungstilger eine gegenphasige Schwingung im Resonanzbereich und damit eine Absenkung des Geräuschpegels.

   Nachteilig an dieser dynamischen Tilgung ist jedoch der dafür erforderliche Aufwand (zusätzliche elastische Lager, Stab etc.) und aufgrund des meist beengten Bauraumes in Kraftfahrzeugen deren geeignete Unterbringung.

   Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung mit Bezug auf den zusätzlichen Aufwand einfacher und baulich günstiger zu gestalten.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

   Wie sich überraschend gezeigt hat, kann der in Kraftfahrzeugen übliche, dessen Kurvenstabilität beeinflussende, Stabilisator durch geeignete Abstimmung als Schwingungstilger eingesetzt werden. Dabei ist der dafür erforderliche Aufwand aufgrund der an sich bereits vorhandenen Lagerung des Stabilisators an den tragenden Teilen des Kraftfahrzeuges sowie z. T. dessen zur Verfügung stehender Masse als Tilgermasse weit geringer. Zudem benötigt der Einsatz des Stabilisators als Schwingungstilger keinen oder nur einen geringen zusätzlichen Bauraum.

   Eine besonders gute Schwingungstilgung bei relativ geringem Aufwand wird durch die im Patentanspruch 2 angegebenen kennzeichnenden Merkmale erzielt. Der an dem Querträger gelagerte Stabilisator verhindert somit größtenteils eine Weiterleitung der von dem Antriebsaggregat angeregten Schwingungen im Resonanzbereich des Querträgers.

   Der Stabilisator kann zweckmäßig gemäß Patentanspruch 3 an den tragenden Teilen bzw. an dem Querträger gelagert sein. Dadurch werden die gegenphasigen Biegeschwingungen des Mittelteiles des Stabilisators wirkungsvoll in den Querträger eingeleitet.

   Durch die erfindungsgemäße Nutzung von zwei Schwingungsformen des Stabilisators, sowohl der Schwingung als starre Masse in der elastischen Lagerung, als auch der ersten Stab-Biegeschwingung, läßt sich eine vorteilhafte Tilgung innerhalb eines relativ großen Frequenzbereiches erzielen. Dabei sollte die elastische Lagerung des Stabilisators so ausgeführt sein, daß die Resonanzfrequenz der Starrkörper-Schwingungsform unterhalb der ersten Biegeresonanz des Stabilisators liegt. Es versteht sich, daß die genaue Festlegung dieses zusätzlichen Lagers od. ggf. mehrerer solcher Lager im Hinblick auf die spezifische Schwingungsform des Querträgers und Stabilisators abzustimmen ist.

   Eine weitere oder ausschließliche Abstimmung des Stabilisators kann entsprechend den im Patentanspruch 4 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen erfolgen.

   Die Tilgermasse kann durch empirische Ermittlung bestimmt und an der jeweils günstigsten Position beispielsweise mittels einer Klemmverbindung am Stabilisator befestigt werden.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem an einen Querträger eines Kraftfahrzeuges gelagerten Antriebsaggregat und Stabilisator, F i g. 2 den Schnitt gemäß Linie Il-II in F i g. 1 durch das mittlere Lager des Stabilisators, Fig. 3 ein Diagramm der Biegeschwingungen des Querträgers nach Fig. 1 mit und ohne als Tilger abgestimmten Stabilisator.