DE19812150A1

DE19812150A1 - Component with friction damper for vehicle

Info

Publication number: DE19812150A1
Application number: DE19812150A
Authority: DE
Inventors: Otto Weber; Heinz Graumann; Volkmar Keck; Hans Tuerk
Original assignee: Volkswagen AG; Umfotec Umformtechnik GmbH
Current assignee: Volkswagen AG; Umfotec GmbH
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1998-10-08

Abstract

The friction damper for structure-borne noise is made of frictionally engaged metal and or plastic filaments for reducing air-borne noise emission. The component (1) has a structure (3) containing at least one container space (4-11) incorporating the friction damper (12-19). The container space is formed by a ridged structure (3) as surface structure on one outer surface of the component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem Körperschall-Reibungsdämpfer für ein Kraftfahr zeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a component with a structure-borne noise damper for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Es besteht allgemein die Forderung aus Gründen des Umweltschutzes und des Fahr komforts, die Luftschallemission von Fahrzeugbauteilen möglichst gering zu halten, wobei gerade der Einsatz moderner Leichtbautechnik die Probleme der Luftschallemission erhöhen kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen führt beispielsweise der Einsatz von Leichtbaumotoren und Leichtbaugetrieben in Aluminium- oder Magnesium-Ausführung zu einer um einen Faktor < 2 höheren Luftschallemission, so daß schalldämmende Maßnahmen für eine Kompensation wenigstens auf die niedrigere Luftschallemission früherer Konstruktionen erforderlich sind.There is a general requirement for reasons of environmental protection and driving comfort to keep the airborne noise emission of vehicle components as low as possible, whereby the use of modern lightweight construction technology increases the problems of airborne noise can. In comparison to conventional constructions, the use of Lightweight motors and lightweight gearboxes in aluminum or magnesium versions an airborne sound emission that is higher by a factor of <2, so that sound-absorbing measures for compensation at least on the lower airborne noise emissions earlier Constructions are required.

Es sind bereits unterschiedliche Maßnahmen und Anordnungen zur Reduzierung der Luftschallemission von Kraftfahrzeugbauteilen mit Körperschall-Reibungsdämpfern als Gewirk-Reibungsdämpfer bekannt, wobei diese Reduzierung durch innere Reibung im Gewirk erzielt wird.There are already different measures and arrangements for reducing the Airborne noise emission from motor vehicle components with structure-borne noise dampers as Knit friction damper known, this reduction due to internal friction in the Knitted fabric is achieved.

Bei einer bekannten Vollkapselung einer Brennkraftmaschine (EP 0 268 716 A1 und DE-AS 10 21 654) ist diese von einem Metallgehäuse umgeben. In einem umlaufenden Zwischen raum zwischen der Brennkraftmaschine und dem Metallgehäuse ist eine Schicht aus ge preßten Metallfilamenten als Körperschall-Reibungsdämpfer eingebracht. Eine solche Kapselung einer Brennkraftmaschine verringert zwar wirksam die Luftschallemission, be einflußt aber nachteilig die Motor- und Getriebekühlung. Zudem ist eine solche Voll kapselung eine aufwendige und preisintensive Maßnahme zur Schalldämmung. In a known full encapsulation of an internal combustion engine (EP 0 268 716 A1 and DE-AS 10 21 654) it is surrounded by a metal housing. In a circulating intermediate Space between the internal combustion engine and the metal housing is a layer of ge pressed metal filaments introduced as structure-borne noise friction dampers. Such Encapsulation of an internal combustion engine effectively reduces airborne noise emissions but adversely affects engine and transmission cooling. In addition, such a full Encapsulation is a complex and expensive measure for sound insulation.

Weiter ist es bekannt (US 4,514,458), als Ersatz für Elastomermaterialien an dafür unver träglichen Einsatzorten, insbesondere bei hohen Temperaturen, Materialien aus gepreßten Metalldrähten zu verwenden. Bauteile aus solchen Metalldrähten sind dabei als Geflechte und Gestricke so dimensioniert, daß sie die Stütz- und Federeigenschaften entsprechender Bauteile aus Elastomermaterial aufweisen. Beispielsweise ist dazu ein Gelenklager bekannt (DE 31 11 015 C2), bei dem in einem Befestigungsauge eine ringförmige Metallgeflecht packung vorgesehen ist. Mögliche zusätzliche Effekte einer Schalldämmung sind hier von untergeordneter Bedeutung.Furthermore, it is known (US 4,514,458), as a replacement for elastomeric materials inert locations, especially at high temperatures, materials made of pressed Use metal wires. Components made of such metal wires are used as braids and knitted fabrics dimensioned so that they correspond to the support and spring properties Have components made of elastomer material. For example, a spherical plain bearing is known for this purpose (DE 31 11 015 C2), in which an annular metal braid in a fastening eye pack is provided. Possible additional effects of sound insulation are here of minor importance.

Zudem sind Metalle mit poröser Struktur, insbesondere Gewirke aus gepreßten Metall drähten in Plattenform zur Schalldämmung an Räumen oder Kesseln bekannt (US 1,263,467), wobei diese Platten zwischen der jeweiligen Außenwand durch Löten oder Schrauben angebracht werden.In addition, metals with a porous structure, in particular knitted fabrics made of pressed metal wires in plate form known for sound insulation in rooms or boilers (US 1,263,467), these plates between the respective outer wall Soldering or screws can be attached.

Bei einem bekannten, gattungsgemäßen Kraftfahrzeugbauteil (DE 44 34 196 A1) mit einem Körperschall-Reibungsdämpfer, besteht dieser als Gewirkdämpfer aus reibschlüssigen Metall- und/oder Kunststoffilamenten zur Verminderung der Luftschallabstrahlung und ist an das mit Körperschall beaufschlagte Bauteil angeschlossen. Dieser Gewirkdämpfer besteht aus einem elastisch vorgespannten Metallgestrick und ist am Ort des Schwingungs maximums als Schwingungstilger auf das Bauteil aufgesetzt. Eine solche Anordnung erfordert ausgeprägte und gut lokalisierbare Schwingungsmaxima, wie sie beispielsweise auf langen Abgasleitungen oder größeren Verkleidungsblechen auftreten. Bei einer Reihe von körperschallbeaufschlagten Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Motor- und Getriebegehäusen erfolgt eine Luftschallemission über Oberflächen ohne ausgeprägte und gut lokalisierbare Schwingungsmaxima, so daß hier regelmäßig keine effektive Schall dämmung durch Zuordnung einer Schwingungstilgerauflage auf ein Schwingungsmaximum möglich ist.In a known, generic motor vehicle component (DE 44 34 196 A1) with a Structure-borne noise friction damper, this is made of frictional engagement as a fabric damper Metal and / or plastic filaments to reduce airborne noise and is on the component exposed to structure-borne noise. This fabric damper is made made of an elastic, prestressed metal knit and is at the site of the vibration maximums placed on the component as a vibration damper. Such an arrangement requires pronounced and easily localizable vibration maxima, such as those on long exhaust pipes or larger cladding sheets occur. With a number of Structure-borne noise-affected components of a motor vehicle, in particular for engine and Transmission housings have airborne noise emissions over surfaces without pronounced and well localizable vibration maxima, so that there is regularly no effective sound insulation by assigning a vibration damper support to a vibration maximum is possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bauteil mit einem Körperschall-Reibungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das bei einer Beaufschlagung mit Körperschall eine geringe Luftschallemission aufweist.The object of the invention is to provide a component with a structure-borne noise damper To create motor vehicle, which is a small when exposed to structure-borne noise Has airborne noise emission.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 weist das Bauteil eine wenigstens einen Aufnahmeraum enthaltende Struktur auf, wobei in den Aufnahmeraum der Gewirk-Reibungsdämpfer strukturintegriert mit zumindest teilweise flächiger Anlage eingesetzt ist.According to claim 1, the component has at least one receiving space Structure, with the knitted friction damper integrated in the structure in the receiving space at least partially flat system is used.

Durch eine flächige Anlage des Gewirk-Reibungsdämpfer mit einer strukturintegrierten Einbringung in den Aufnahmeraum erfolgt eine akustisch effektive Ankoppelung zwischen dem körperschaschlagten Bauteil und dem Gewirk-Reibungsdämpfer, die zu einer effektiven Verringerung der Luftschallemission auch bei flächiger Luftschallemission ohne ausgeprägte Schwingungsmaxima führt. Dabei erfolgt durch innere Reibung im Gewirk-Rei bungsdämpfer sowohl eine Amplitudendämpfung der Körperschallschwingungen sowie eine Energiedissipation mit Umsetzung in Wärmeenergie durch innere Reibung im Gewirk.Through a flat system of the knitted friction damper with a structure-integrated An acoustically effective coupling between takes place in the recording room the body-shocked component and the knitted friction damper, which lead to a effective reduction of airborne sound emissions even with flat airborne noise emissions without pronounced maximum vibrations. This happens due to internal friction in the knitted fabric Exercise dampers both an amplitude damping of structure-borne noise as well an energy dissipation with conversion into thermal energy through internal friction in the knitted fabric.

Körperschallbeaufschlagte Bauteile für ein Kraftfahrzeug,insbesondere Gehäuse wurden bisher regelmäßig mit einem Kompromiß zwischen Festigkeits- und Akustikanforderungen konstruiert. Bei Verwendung strukturintegrierter Gewirk-Reibungsdämpfer ist eine Kon struktion ausschließlich nach Festigkeitsanforderungen möglich, so daß solche Bauteile regelmäßig gewichtsgünstiger auslegbar sind. Die Anbringung strukturintegrierter Gewirk-Rei bungsdämpfer ist eine zusätzliche, gewichtsgünstige Maßnahme, die die Festigkeit der Bauteile nicht beeinflußt.Structure-borne noise components for a motor vehicle, in particular housings so far regularly with a compromise between strength and acoustic requirements constructed. When using structure-integrated knitted friction dampers, a con Structure possible only according to strength requirements, so that such components can regularly be designed with less weight. The attachment of structure-integrated knitted fabrics Exercise damper is an additional, weight-saving measure that increases the strength of the Components not affected.

Für eine einfache Montage eines Gewirk-Reibungsdämpfers wird vorgeschlagen, diesen in der Gestalt des Aufnahmeraums, beispielsweise durch ein entsprechendes Verpressen, vorzuformen, ggf. mit einem geringen Übermaß gegenüber dem Aufnahmeraum.For a simple assembly of a knitted friction damper, it is proposed that the shape of the receiving space, for example by appropriate pressing, to preform, possibly with a slight excess compared to the receiving space.

Besonders geeignet als Aufnahmeraum ist eine Rippenstruktur als Oberflächenstruktur auf der Außenseite eines Bauteils, wobei ein kissenförmig ausgebildeter Gewirk-Reibungs dämpfer in einen durch eine Rippenstruktur umgebenen Aufnahmeraum eingesetzt ist. Dabei liegt der kissenförmige Gewirk-Reibungsdämpfer randseitig an umgebenden Rippen und zudem an dem durch diese Rippen umgrenzten Außenflächenbereich des Bauteils flä chig an. Bei einer Reihe von Bauteilen, insbesondere Gußteilen, liegt eine Rippenstruktur als Verstärkungsrippenstruktur oft ohnehin vor, so daß diese ohne zusätzlichen Aufwand für die strukturintegrierte Anbringung von Gewirk-Reibungsdämpfern genutzt werden kann. A rib structure as a surface structure is particularly suitable as a receiving space the outside of a component, wherein a cushion-shaped knitted friction damper is inserted into a receiving space surrounded by a rib structure. The pillow-shaped knitted friction damper lies on the edges of the surrounding ribs and also on the outer surface area of the component delimited by these ribs cheeky. In a number of components, especially castings, there is a rib structure as Reinforcing rib structure often anyway, so that this without additional effort for the structure-integrated attachment of knitted friction dampers can be used.

Kissenförmige Gewirk-Reibungsdämpfer können vorteilhaft ggf. auch verdeckt in vorhandene oder extra dafür geformte oder gegossene Taschen an den Bauteilen eingesteckt werden.Pillow-shaped knitted friction dampers can advantageously also be concealed in existing or specially shaped or cast pockets on the components be plugged in.

Sowohl rippenumgrenzte Aufnahmeräume als auch taschenförmige Aufnahmeräume ergeben eine effektive akustische Anbindung der Gewirk-Reibungsdämpfer an körper schallbeaufschlagte Bauteile mit einer wesentlichen Verringerung der Luftschallemission. Solche Strukturen zur Schaffung von Aufnahmeräumen können insbesondere an Gehäusen mit einer Gehäuseaußenflächenstruktur sowie an trägerförmigen Haltern vorgesehen werden. Besonders geeignet ist die Verwendung strukturintegrierter Gewirk-Reibungs dämpfer bei Leichtbau-Motoren und Leichtbau-Getrieben in Aluminium- oder Magnesium-Aus führung, wobei hier die Luftschallemission auch ohne Vollkapselungen oder Kunst stoffbeschichtungen mit hohem E-Modul ohne negativen Einfluß auf das Temperatur verhalten beherrschbar ist.Both rib-bound recording rooms and pocket-shaped recording rooms result in an effective acoustic connection of the knitted friction dampers to the body sound-affected components with a significant reduction in airborne noise emissions. Structures of this type for creating receiving spaces can be used, in particular, on housings provided with a housing outer surface structure and on support-shaped holders will. The use of structure-integrated knitted fabric friction is particularly suitable damper for lightweight engines and lightweight transmissions in aluminum or magnesium Aus leadership, whereby here the airborne sound emission without full encapsulation or art fabric coatings with high modulus of elasticity without negative influence on the temperature behavior is manageable.

Wesentlich für die vorliegenden Gewirk-Reibungsdämpfer ist die reibschlüssige Anlage von Filamenten zur Amplitudendämpfung und Energiedissipation, wozu mehrlagige, maschen bildende Gestricke oder Geflechte ineinandergreifender Filamente oder zu Vliesstrukturen verpreßte Filamente in an sich bekannter Weise möglich sind. Als Filamente sind bevorzugt Metalldrähte geeignet, die gegen die am Fahrzeug auftretenden Temperaturen unempfind lich sind und eine Temperaturabstrahlung begünstigen. Für gewisse Einsatzfälle können auch strukturintegrierte Gewirk-Reibungsdämpfer aus Kunststoffilamenten verwendet werden.The friction-locked system from is essential for the present knitted friction dampers Filaments for amplitude damping and energy dissipation, for which purpose multi-layer, mesh forming knitted fabrics or braids of interlocking filaments or to fleece structures pressed filaments are possible in a manner known per se. Preferred filaments are Suitable metal wires that are insensitive to the temperatures occurring on the vehicle Lich and favor temperature radiation. Can be used for certain applications structure-integrated knitted friction dampers made of plastic filaments are also used will.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kompakthalters mit strukturintegrierten Gewirk-Reibungsdämpfern, Fig. 1 is a side view of a compact structure with integrated holder knitted friction dampers,

Fig. 1a einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch einen Teil des Kompakthalters nach Fig. 1, und Fig. 1a shows a cross section along the line AA through part of the compact holder according to Fig. 1, and

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Getriebegehäuses mit strukturintegrierten Reibungsdämpfern. Fig. 2 is a perspective view of a gear housing with structure-integrated friction dampers.

In Fig. 1 ist ein Kompakthalter 1 dargestellt, der für unterschiedliche Funktionen, beispiels weise die Halterung von Nebenaggregaten wie Lichtmaschinen, Klimakompressoren, usw. oder als Trägerverbindung zu elastischen Stützlagern verwendbar ist.In Fig. 1, a compact holder 1 is shown, which can be used for different functions, for example, the holding of auxiliary units such as alternators, air conditioning compressors, etc. or as a carrier connection to elastic support bearings.

Im mittleren Trägerbereich weist der Kompakthalter 1 eine Stützwand 2 auf, von der aus gehend (aus der Zeichenebene heraus) eine Rippenstruktur 3 angeformt ist, wie dies aus dem Schnitt nach Fig. 1a hervorgeht. Die Rippenstruktur 3 bildet umgrenzte Aufnahme räume 4 bis 11, in denen kissenförmige Metallgewirk-Reibungsdämpfer 12 bis 19 dergestalt eingesetzt sind, daß sie sowohl an den umgebenden Rippen als auch an dem durch diese Rippen umgrenzten Wandbereich der Stützwand 2 flächig anliegen und akustisch ange koppelt sind.In the central support area, the compact holder 1 has a support wall 2 , from which a rib structure 3 is formed (from the plane of the drawing), as can be seen from the section according to FIG. 1a. The rib structure 3 forms delimited receptacles 4 to 11 , in which pillow-shaped metal fabric friction dampers 12 to 19 are used in such a way that they bear flat against both the surrounding ribs and the wall area of the support wall 2 bounded by these ribs and are acoustically coupled .

Wenn der Kompakthalter 1 im eingebauten Zustand mit Körperschall beaufschlagt wird, erfolgen in den strukturintegrierten Metallgestrick-Reibungsdämpfern 12 bis 19 eine Energiedissipation und eine Amplitudendämpfung, wodurch die Luftschallabstrahlung deutlich verringert wird.When structure-borne noise is applied to the compact holder 1 in the installed state, energy dissipation and amplitude damping take place in the structure-integrated metal-knitted friction dampers 12 to 19, as a result of which the airborne noise radiation is significantly reduced.

In Fig. 2 ist ein Getriebegehäuse 20 gezeigt, das an seiner Außenseite ebenfalls eine Rippenstruktur 21 aufweist, wobei Aufnahmeräume 22 durch umgebende Rippen gebildet sind, in die eine Mehrzahl an der Außenfläche verteilte Metallgewirk-Reibungsdämpfer strukturintegriert eingesetzt sind. Auch diese Ausführungsform ergibt bei einer Körper schallbeaufschlagung des Getriebegehäuses 20 durch innere Reibung in den Metallgewirk-Reibungs dämpfern 23 eine deutliche Verringerung der Luftschallemission. FIG. 2 shows a gear housing 20 which also has a rib structure 21 on its outside, wherein receiving spaces 22 are formed by surrounding ribs into which a plurality of knitted metal friction dampers distributed on the outside surface are inserted in a structurally integrated manner. This embodiment also results in a body noise exposure of the gear housing 20 by internal friction in the metal mesh friction dampers 23 a significant reduction in airborne noise.

Claims

1. Component with a structure-borne noise damper for a motor vehicle, the body noise friction damper being connected as a knitted friction damper made of frictional metal and / or plastic filaments to reduce the airborne noise emission to the component exposed to structure-borne noise, characterized in that
that the component ( 1 ; 20 ) has a structure ( 3 ; 21 ) containing at least one receiving space ( 4 to 11 ; 22 ), and
that the knitted friction damper ( 12 to 19 ; 23 ) is inserted in the receiving space ( 4 to 11 ; 22 ) in a structure-integrated manner with at least partially flat system.

2. Component according to claim 1, characterized in that the knitted friction damper ( 12 to 19 ; 23 ) is preformed in the shape of the receiving space ( 4 to 11 ; 22 ).

3. Component according to claim 1 or claim 2, characterized in that the receiving space ( 4 to 11 ; 22 ) on the component ( 1 ; 20 ) by a rib structure ( 3 ; 21 ) as a surface structure on an outer surface of the component ( 1 ; 20 ) is formed, and a cushion-shaped knitted friction damper ( 12 to 19 ; 23 ) lies flat against the edges on the surrounding ribs and also on the outer surface area delimited by these ribs.

4. Component according to claim 1 or claim 2, characterized in that the receptacle space on the component is formed by a molded pocket into which a knitted friction damper can be used.

5. Component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Gewirk-Rei bungs damper ( 12 to 19 ; 23 ) as a knitted friction damper and / or braided Rei bung damper with mesh-forming interlocking filaments in several layers and / or as Fleece friction damper is made.

6. Component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the component is a housing ( 20 ) with a housing outer surface structure ( 21 ).

7. Component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the component is a carrier-shaped holder ( 1 ) with a rib structure ( 3 ).