DE10054323A1 - Battery oscillation damper for vehicle has decoupling pieces which allow movement in Z direction and prevent movement in perpendicular direction - Google Patents
Battery oscillation damper for vehicle has decoupling pieces which allow movement in Z direction and prevent movement in perpendicular directionInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Batterie-Schwingungstilger, mit einer Aufnahmeeinrichtung für die Batterie, die in einer fahrzeugfesten Halterung mit Entkopplungselementen aufgehängt ist, wobei diese jeweils zwischen zwei sich in der Z-Richtung erstreckenden Wandungsbereichen der Aufnahmeeinrichtung und der Halterung angeordnet sind. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Batterie-Schwingungstilger so zu gestalten, daß insbesondere Torsionsschwingungen des Fahrzeugaufbaus reduziert werden. Dazu ist auf jeder Batterieseite ein Entkopplungselement (5) angeordnet und jedes Entkopplungselement (5) ermöglicht eine Bewegung der Aufnahmeeinrichtung (1) gegenüber der Halterung (4) in der Z-Richtung und unterbindet weitestgehend eine Bewegung quer zu dieser.The invention relates to a battery vibration damper, with a receiving device for the battery, which is suspended in a vehicle-fixed holder with decoupling elements, which are each arranged between two wall regions of the receiving device and the holder extending in the Z direction. It solves the task of designing such a battery vibration damper in such a way that torsional vibrations of the vehicle body are reduced in particular. For this purpose, a decoupling element (5) is arranged on each battery side and each decoupling element (5) enables the receiving device (1) to move relative to the holder (4) in the Z direction and largely prevents movement transverse to the latter.
Description
Die Erfindung betrifft einen Batterie-Schwingungstilger zur Verhinderung von Schwingungen einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere bei einem PKW.The invention relates to a battery vibration damper for preventing Vibrations of a vehicle body, especially in a car.
Es ist bekannt, daß Fahrzeugkarosserien zu Schwingungen neigen, zu denen diese sowohl vom Fahrwerk als auch von der antreibenden Brennkraftmaschine angeregt werden und die von einem Fahrzeuginsassen als sehr unangenehm und damit komfortmindernd empfunden werden. Diesen Schwingungen wird durch eine entsprechende Auslegung von Aggregatlagern begegnet, aber auch durch Schwingungsenergie aufnehmende Zusatzmassen, die entweder im Vorder- oder im Hinterwagen elastisch befestigt werden. Diese Maßnahmen sind jedoch in ihrer Wirkung begrenzt, wegen des zusätzlichen Raumbedarfs nachteilig und wegen der Erhöhung des Fahrzeuggewichtes unerwünscht. Deshalb ist schon vorgeschlagen worden, im Fahrzeug vorhandene Massen als Schwingungstilger zu verwenden, insbesondere die Fahrzeugbatterie (Batterie) mit ihrem hohen Raumgewicht. Eine Lösung sieht vor, die Batterie an einer Aufnahme zu befestigen, vorzugsweise im Kofferraum, die an einer Seite um eine fahrzeugseitig horizontale Achse schwenkbar und an der gegenüberliegenden Seite vermittels eines Schwimmkörpers in einer Ölwanne schwimmend gelagert ist, so daß sich die Aufnahme mit der Batterie im wesentlichen in Z-Richtung, hydraulisch gedämpft, bewegen kann.It is known that vehicle bodies tend to vibrate, to which these stimulated by both the chassis and the driving internal combustion engine and that of a vehicle occupant as very uncomfortable and therefore be perceived as comfort-reducing. These vibrations are controlled by a appropriate design of aggregate bearings met, but also by Additional masses absorbing vibration energy, either in the front or in Rear carriage can be attached elastically. However, these measures are effective limited, disadvantageous because of the additional space requirement and because of the increase in Vehicle weight undesirable. That is why it has already been proposed in To use existing masses as vibration absorbers, especially the Vehicle battery (battery) with its high density. One solution provides that Attach the battery to a holder, preferably in the trunk, to a Swiveling around a horizontal axis on the vehicle side and on the side opposite side by means of a float in an oil pan is floating, so that the recording with the battery is essentially in Z direction, hydraulically damped, can move.
Eine andere Lösung, Gegenstand der DE 43 40 007 A1, sieht vor, die Batterie auf einer fahrzeugseitig elastisch abgestützten und entsprechend ausgelegten Aufnahme anzuordnen, die ein entsprechend ausgelegtes elastisches Verbindungsglied zwischen der Batterie und der unerwünschte Schwingungen ausführenden Fahrzeugkarosserie oder Teilen von dieser bildet, wobei die Aufnahme zusammen mit der Batterie eine störenden Schwingungen entgegenwirkende Tilgeranordnung bildet. Dabei kann das elastische Verbindungsglied Schraubenfedern aufweisen, die zusammen mit der Batterie ein auf die störenden Schwingungen frequenzseitig abgestimmtes Tilgersystem bilden. Anstelle der Schraubenfedern können auch Formkörper aus einem geeigneten elastischen Material verwendet werden. Auch kann die Batterie in einer gehäuseartigen Aufnahme allseitig in elastischem Material gelagert sein. Another solution, the subject of DE 43 40 007 A1, provides for the battery on a Vehicle-side elastically supported and appropriately designed receptacle to arrange a suitably designed elastic connecting link between the battery and the unwanted vibrating vehicle body or parts thereof, the receptacle together with the battery counteracting vibrations counteracting damper arrangement forms. It can have elastic connector coil springs that together with the Battery an absorber system tuned to the disturbing vibrations on the frequency side form. Instead of the coil springs, molded bodies can also be made from a suitable one elastic material can be used. The battery can also be in a case-like Recording be stored on all sides in elastic material.
In der JP 21 97 446 ist ein Batterie-Schwingungstilger beschrieben, bei dem die Batterie lösbar in einer U-förmigen Aufnahme befestigt ist, die an elastischen Körpern in einer fahrzeugfesten U-förmigen Wanne im Frontend aufgehängt ist, wobei die Körper in horizontaler Ebene zwischen den Schenkeln der beiden U-Profile angeordnet und allseitig elastisch sind, so daß sich der Fahrzeugaufbau relativ zur Batterie in jeder Fahrzeugachse bewegen kann.JP 21 97 446 describes a battery vibration damper in which the battery is detachably fastened in a U-shaped receptacle, which on elastic bodies in a Vehicle-mounted U-shaped tub is suspended in the front end, with the body in horizontal plane between the legs of the two U-profiles and are elastic on all sides, so that the vehicle body relative to the battery in each Vehicle axis can move.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Batterie-Schwingungstilger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß insbesondere Torsionsschwingungen des Fahrzeugaufbaus reduziert werden.It is an object of the invention to provide a battery vibration damper according to the preamble of claim 1 so that in particular torsional vibrations of Vehicle body can be reduced.
Diese Aufgabe wird bei einem Batterie-Schwingungstilger nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.This task is performed on a battery vibration damper according to the generic term of Claim 1 solved by its characteristic features. advantageous Refinements are listed in the subclaims.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Batterie-Schwingungstilger, bei dem die Batterie mit einer Aufnahmeeinrichtung für diese in einer fahrzeugfesten Halterung mit Entkopplungselementen aufgehängt ist, die jeweils zwischen zwei sich in der Z-Richtung erstreckenden Wandungsbereichen der Aufnahmeeinrichtung und der Halterung angeordnet sind, auf jeder Batterieseite ein Entkopplungselement angeordnet ist und jedes Entkopplungselement so gestaltet ist, daß es eine Bewegung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Halterung in der Z-Richtung ermöglicht und quer zu dieser weitestgehend unterbindet. Damit ist ein Batterie-Schwingungstilger gegeben, der eine Relativbewegung der aus der Batterie und der Aufnahmeeinrichtung gebildeten Tilgermasse gegenüber dem Fahrzeugaufbau quer zur Z-Richtung verhindert und sich die Tilgermasse nur in dieser bewegen kann. Torsionsschwingungen des Fahrzeugaufbaus, wie sie insbesondere bei Cabrios auftreten, können damit erheblich reduziert werden. Dadurch, daß die Entkopplungselemente auf jeder Batterieseite vorgesehen sind, sind weitere Anschlag- oder Führungselemente entbehrlich.The invention is that in a battery vibration damper in which the Battery with a receiving device for this in a vehicle-fixed holder Decoupling elements is suspended, each between two in the Z direction extending wall areas of the receiving device and the holder are arranged, a decoupling element is arranged on each battery side and each decoupling element is designed so that there is a movement of the Receiving device opposite to the holder in the Z direction and across to this largely prevented. This gives a battery vibration damper which is a relative movement of that formed from the battery and the receiving device Compared to the vehicle body, absorber mass is prevented transversely to the Z direction and itself the absorber mass can only move in this. Torsional vibrations of the Vehicle structures, as they occur in particular in convertibles, can thus be considerable be reduced. The fact that the decoupling elements on each side of the battery are provided, further stop or guide elements are unnecessary.
Die Entkopplungselemente können so gestaltet sein, daß diese einen festen Rahmen zur Anordnung an der Halterung oder der Aufnahmeeinrichtung und ein zentral innerhalb des Rahmens angeordnetes Verbindungsmittel zur Anordnung an der jeweils anderen Komponente aufweisen. Zwischen dem Verbindungmittel und dem Rahmen sind in einer Richtung quer zur der Richtung, die im Fahrzeug in der Z-Richtung ausgerichtet ist, elastische Federmittel angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsmittel eine Aufnahmebuchse für einen an einer der beiden Komponenten, vorzugsweise der Aufnahmeeinrichtung für die Batterie, angeordneten Lagerzapfen. Der Rahmen und das Verbindungsmittel sind vorteilhaft aus Aluminium gefertigt, um den elastischen Federmitteln jeweils ein stabiles Widerlager und dem Entkopplungselement die nötige Festigkeit zur Übertragung von Schwingungsenergie bei Geringhaltung seines Eigengewichtes zu geben.The decoupling elements can be designed so that they have a fixed frame for arrangement on the holder or the receiving device and one centrally within connecting means arranged on the frame for arrangement on the other Have component. Between the connecting means and the frame are in one Direction transverse to the direction that is oriented in the vehicle in the Z direction, elastic spring means arranged. In a preferred embodiment, this is Connecting means a receptacle for one of the two components, preferably the mounting device for the battery, arranged bearing journal. The Frame and the connecting means are advantageously made of aluminum to the elastic spring means each have a stable abutment and the decoupling element the necessary strength to transmit vibrational energy while keeping his To give own weight.
Als elastische Federmittel können quer zur vorgesehenen Z-Richtung zwei speichenartige, um 180° an dem Verbindungsmittel versetzt angeordnete Elemente aus einem elastischen Material eingesetzt sein, wobei die vorzugsweise aus Gummi bestehenden Elemente mit dem Rahmen und dem Verbindungsmittel stoffschlüssig verbunden sind, insbesondere anvulkanisiert sind.Two elastic springs can be used transversely to the intended Z direction spoke-like elements arranged offset by 180 ° on the connecting means be an elastic material, which is preferably made of rubber existing elements with the frame and the connecting means are connected, in particular vulcanized.
Zur Verhinderung einer übermäßigen Bewegung des Verbindungsmittels in Z-Richtung sind am Rahmen zwei eine solche Bewegung begrenzende elastische Anschlagelemente, insbesondere aus einem stark energieabsorbierenden Material, angeordnet. Diese sind am Rahmen ebenfalls anvulkanisiert.To prevent excessive movement of the connecting means in the Z direction are on the frame two such movement limiting elastic Stop elements, in particular made of a highly energy-absorbing material, arranged. These are also vulcanized onto the frame.
Damit auf jeder Batterieseite ein Entkopplungselement angeordnet sein kann, haben die Aufnahmeeinrichtung und die Halterung die Form einer rechteckigen Wanne. Bevorzugt sind die Entkopplungselemente zwischen diesen beiden Wannen an wenigstens zwei gegenüberliegenden Wandungspaaren außermittig, und zwar im gleichen Uhrzeigersinn versetzt, angeordnet. Auf diese Weise wird eine größere Dämpfungs- und Führungswirkung quer zur Z-Richtung erzielt. Bevorzugt sind die Entkopplungselemente in derselben X-Y-Ebene, insbesondere im wesentlichen in der Schwerpunktebene der aus der Aufnahmeeinrichtung und der Batterie gebildeten Tilgermasse, angeordnet.So that a decoupling element can be arranged on each battery side, the Recording device and the holder in the form of a rectangular tub. Prefers are the decoupling elements between these two trays on at least two opposite wall pairs off-center, in the same clockwise direction offset, arranged. This way, a greater damping and Leading effect achieved across the Z direction. The decoupling elements are preferred in the same X-Y plane, in particular essentially in the focal plane of the absorber mass formed from the receiving device and the battery.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:The invention is explained below using an exemplary embodiment. In the associated drawings show schematically:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Batterie-Schwingungstilgers, Fig. 1 is a perspective view of a battery-vibration damper,
Fig. 2: eine Draufsicht auf diesen und Fig. 2: a plan view of this and
Fig. 3: ein Entkopplungselement in perspektivischer Ansicht. Fig. 3: a decoupling element in a perspective view.
Fig. 1 zeigt einen aus einer wannenförmigen Aufnahmeeinrichtung 1 für eine lösbar in dieser befestigbaren Batterie 2 und einer an einem Längsträger 3 in einem Kraftfahrzeug fahrzeugfest angeordneten wannenförmigen Halterung 4 sowie vier Entkopplungselementen 5 gebildeten Batterie-Schwingungstilger. Die Entkopplungselemente 5 sind auf jeder Batterieseite zwischen den Wandungen der Aufnahmeeinrichtung 1 und der Halterung 4 angeordnet und mit diesen verbunden und tragen die Aufnahmeeinrichtung 1, deren Bodenplatte 6 (Fig. 2) einen Abstand A von der Bodenplatte 7 der Halterung 4 hat, der eine Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 1 zur Halterung 4 in Z-Richtung zuläßt. Ein Entkopplungselement 5, dargestellt in Fig. 3, weist einen festen Rahmen 8 aus Al und eine zentral innerhalb desselben angeordnete Lagerbuchse 9 aus Aluminium und zwischen diesen zwei speicherartige, um 180° gegenüber der Lagerbuchse 9 versetzt angeordnete Blöcke 10 aus Gummi und zwei quer zu diesen am Rahmen 8 anvulkanisierte Anschlagelemente 11 aus Polyurethan auf. Die vier Entkopplungselemente 5 sind, wie in Fig. 2 in der Draufsicht zu sehen ist, jeweils außermittig und im gleichen Uhrzeigersinn versetzt im Eckenbereich der Wandungen der Halterung 4 und der Aufnahmeeinrichtung 1 angeordnet. Dabei ist die Anordnung ist so vorgenommen, daß die Entkopplungselemente 5 mit ihrem Rahmen 8 an der Wandung der Halterung 4 angeschraubt sind (nicht dargestellt), und in ihre Lagerbuchse 9 jeweils ein an der Aufnahmeeinrichtung 1 angeordneter Lagerzapfen 12 eingreift, wobei die Lagerzapfen 12 in der Schwerpunktebene der durch die Aufnahmeeinrichtung 1 und die Batterie 2 gebildeten Tilgermasse angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Blöcke 10 in der X-Y-(Schwerpunkt-)Ebene und die Anschlagelemente 11 in der Z-Richtung. Damit ist eine Relativbewegung der aus der Aufnahmeeinrichtung 1 und der Batterie 2 gebildeten Tilgermasse gegenüber der Halterung 4 in der X-Y-Ebene weitestgehend unterbunden, wobei sich die Dämpfungswirkung der beiden Blöcke 10 addiert. Eine Relativbewegung der Tilgermasse in der Z-Richtung ist durch die elastische Aufhängung der Lagerbuchse 9 an den Blöcken 10 zwischen den Anschlagelementen 11 ermöglicht. Fig. 1 shows one of a trough-shaped receiving means 1 for a releasably securable in this battery 2 and a battery-vibration damper on a longitudinal support 3 in an automobile vehicle fixedly arranged trough-shaped bracket 4, and four decoupling elements 5 formed. The decoupling elements 5 are arranged on each battery side between the walls of the receiving device 1 and the holder 4 and connected to them and carry the receiving device 1 , the bottom plate 6 ( FIG. 2) of which is at a distance A from the bottom plate 7 of the holder 4 Relative movement of the receiving device 1 to the holder 4 in the Z direction. A decoupling element 5 , shown in FIG. 3, has a fixed frame 8 made of Al and a bearing bush 9 made of aluminum arranged centrally within it, and between these two memory-like blocks 10 made of rubber and offset transversely by 180 ° with respect to the bearing bush 9 this vulcanized on the frame 8 stop elements 11 made of polyurethane. As can be seen in the top view in FIG. 2, the four decoupling elements 5 are each arranged eccentrically and offset in the same clockwise direction in the corner region of the walls of the holder 4 and the receiving device 1 . The arrangement is such that the decoupling elements 5 are screwed with their frame 8 to the wall of the holder 4 (not shown), and a bearing pin 12 arranged on the receiving device 1 engages in their bearing bushing 9 , the bearing pin 12 in the focal plane of the absorber mass formed by the receiving device 1 and the battery 2 are arranged. The blocks 10 extend in the XY (center of gravity) plane and the stop elements 11 in the Z direction. This largely prevents a relative movement of the absorber mass formed from the receiving device 1 and the battery 2 with respect to the holder 4 in the XY plane, with the damping effect of the two blocks 10 adding up. A relative movement of the absorber mass in the Z direction is made possible by the elastic suspension of the bearing bush 9 on the blocks 10 between the stop elements 11 .
11
Aufnahmeeinrichtung
recording device
22
Batterie
battery
33
Längsträger
longitudinal beams
44
Halterung
bracket
55
Entkopplungselement
decoupling element
66
Bodenplatte
baseplate
77
Bodenplatte
baseplate
88th
Rahmen
frame
99
Lagerbuchse
bearing bush
1010
Block
block
1111
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