Dämpfungsstrebe zur Stabilisierung von Karosserieteilen sowie Kraftfahrzeugkarosserie mit Dämpfungsstreben Damping strut for stabilizing body parts and motor vehicle body with damping struts
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsstrebe zur Stabilisierung von Teilen einer Karosserie, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie eines Cabriolets, gemäß den Merkmalen des O- berbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Fahrzeugkarosserie mit Dämpfungsstreben gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9.The invention relates to a damping strut for stabilizing parts of a body, in particular a vehicle body of a convertible, according to the features of the preamble of claim 1 and a vehicle body with damping struts according to the features of the preamble of claim 9.
Bei modernen Karosserien für Kraftfahrzeuge, insbesondere bei Karosserien von Cabriolets oder Roadster-Fahrzeugen, besteht das Problem, dass aufgrund des Fehlens einer geschlossenen Dachkonstruktion die verschiedenen Teile der Karosserie nicht ausreichend stabil gegen eine Verformung ausgebildet sind. Es kommt insbesondere bei Cabriolet-Fahrzeugen dazu, dass die Karosserie sich um eine Längsachse des Fahrzeuges verwinden kann (Torsionsverformungen) , wodurch es zu Problemen hinsichtlich anderer Bauteile, wie zum Beispiel der Windschutzscheibe des Fahrzeuges, kommen kann. Hierfür sind Strebenbauteile bekannt, welche an verformungskritischen Bereichen der Fahrzeugkarosserie zusätzlich eingebaut werden. Beispielsweise werden bei Cabriolets im Bodenbereich überkreuz oder diagonal verlaufende Paare von Versteifungsstreben eingebaut, die eine Verwindung der Karosserie durch die zusätzliche Versteifung mittels der Streben vermeiden.The problem with modern car bodies for motor vehicles, in particular with car bodies of convertibles or roadster vehicles, is that the lack of a closed roof construction means that the various parts of the car body are not sufficiently stable against deformation. In the case of convertible vehicles in particular, the body can twist about a longitudinal axis of the vehicle (torsional deformations), which can lead to problems with other components, such as the vehicle's windshield. For this purpose strut components are known which are additionally installed in areas of the vehicle body which are critical to deformation. For example, in the case of convertibles, pairs of stiffening struts running crosswise or diagonally are installed in the floor area, which prevent the body from twisting due to the additional stiffening by means of the struts.
Aus der deutschen Patentschrift DE 39 05 650 Cl sind beispielsweise diagonal angeordnete Streben zur Versteifung ei-
ner Karosserie bekannt. Die Versteifungsstreben sind hier diagonal zu einer Längsachse des Fahrzeuges an der Unterseite einer Bodenplatte ausgerichtet und zwischen seitlichen Längsträgern und einem Mittenbereich des Bodens der Karosserie befestigt. Problematisch ist hierbei, dass trotz dieser Versteifungen noch Schwingungsprobleme auftreten, die zu einem als "Fahrzeugrütteln" bezeichneten Phänomen führen. Das ist in hohem Maße unkomfortabel für die Insassen. Zur Komfortverbesserung werden daher üblicherweise zusätzliche Schwingungstilger herkömmlicher Bauart eingesetzt. Solche auch als Mas- setilger bezeichneten Schwingungstilger setzen den auftretenden Vibrationsschwingungen durch eine spezifische Masse eine Gegenkraft entgegen, die zur Dämpfung der Vibrationen beiträgt. Nachteilig ist dabei, dass die zusätzlichen Schwingungstilger konstruktiv aufwendig herzustellen und in bestehenden Karosserien schwer unterzubringen sind. Außerdem führen solche Schwingungstilger zu einer nicht unerheblichen Erhöhung des Gesamtgewichts des Fahrzeuges .From German patent DE 39 05 650 Cl, for example, diagonally arranged struts for stiffening a ner body known. The stiffening struts are aligned diagonally to a longitudinal axis of the vehicle on the underside of a base plate and fastened between side longitudinal members and a central region of the floor of the body. The problem here is that despite these stiffeners, vibration problems still occur, which lead to a phenomenon called "vehicle shaking". This is extremely uncomfortable for the occupants. Additional vibration dampers of conventional design are therefore usually used to improve comfort. Such vibration absorbers, also known as mass absorbers, counteract the vibration vibrations that occur by means of a specific mass with a counterforce that contributes to damping the vibrations. The disadvantage here is that the additional vibration absorbers are complex to manufacture and difficult to accommodate in existing bodies. In addition, such vibration dampers lead to a not inconsiderable increase in the overall weight of the vehicle.
Ein anderes System zur Stabilisierung von Karosserieteilen ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 20 617 AI bekannt. Hier werden zur Stabilisierung der Karosserie eines Cabriolet-Fahrzeuges diagonal angeordnete Versteifungsstreben vorgesehen, welche längenvariabel ausgebildet sind. Die Diagonalstreben weisen eine Aufnahmeeinheit zur Erfassung einer Längsbeanspruchung, ein Stellglied zum Bewirken einer Gegenkraft sowie eine Steuereinheit für das Stellglied auf. Auf diese Weise kann in Art einer aktiven Dämpfung entsprechend den auftretenden Schwingungen oder Vibrationen in der Karosserie eine jeweils entsprechende Gegenkraft durch das Stellglied in die Dämpfungsstreben der Einrichtung eingeleitet werden. Nachteilig ist hierbei zum einen der erhebliche zusätzliche Herstellungsaufwand. Zum anderen muss die Dämpfungsstrebe dieses bekannten Systems mit einer Steuerung verkabelt werden. Die Kosten einer solchen aktiven Dämpfung sind beträchtlich. Nicht zuletzt bereitet eine solche Dämpfungsstrebe zur Stabilisierung von Fahrzeugteilen Probleme hin-
sichtlich eines Einbaus, wenn nur ein geringer Raum zur Verfügung steht .Another system for stabilizing body parts is known from German Offenlegungsschrift DE 198 20 617 AI. To stabilize the body of a convertible vehicle, diagonally arranged stiffening struts are provided, which are variable in length. The diagonal struts have a receiving unit for recording a longitudinal load, an actuator for causing a counterforce and a control unit for the actuator. In this way, a corresponding counterforce can be introduced into the damping struts of the device by the actuator in the manner of active damping in accordance with the oscillations or vibrations occurring in the body. The disadvantage here is the considerable additional manufacturing effort. On the other hand, the damping strut of this known system must be wired to a controller. The cost of such active damping is considerable. Last but not least, such a damping strut for stabilizing vehicle parts creates problems. obviously installation if only a small space is available.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsstrebe zur Stabilisierung von Karosserieteilen eines Fahrzeuges sowie eine Fahrzeugkarosserie mit Dämpfungsstreben bereitzustellen, welche auf konstruktiv einfache Weise eine Stabilisierung von Karosseriebereichen bei gleichzeitiger Dämpfung von hierdurch erzeugten Schwingungen ermöglichen.The present invention has for its object to provide a damping strut for stabilizing body parts of a vehicle and a vehicle body with damping struts, which allow a structurally simple way to stabilize body areas with simultaneous damping of vibrations generated thereby.
Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfungsstrebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a damping strut with the features of claim 1 and with a motor vehicle body with the features of claim 9. Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Dämpfungsstrebe zur Stabilisierung von Teilen einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist mindestens zwei Befestigungspunkte auf und mindestens zwei getrennte Strebenteile zwischen diesen Befestigungspunkten. Die Strebenteile sind mittels einer Zwischenschicht aus einem viskosen, elastisch verformbaren Material miteinander fest verbunden. Die getrennten Teile der Strebe sind vorzugsweise lediglich durch die flächige Zwischenschicht miteinander verbunden, welche aus einem spezifischen Material ist, das eine Aufnahme von Zug- und Druckbeanspruchungen und deren Kompensation durch eine Materialverformung erlaubt. Die auftretenden Schwingungs- bzw. Vibrationskräfte können durch diese Materialverformung in der viskosen Zwischenschicht auf konstruktiv denkbar einfache Weise effektiv kompensiert werden. Die Zug- und Druckkräfte, welche an der Dämpfungsstrebe auftreten, werden nämlich in Schubkräfte in der Zwischenschicht aus viskosem, elastisch verformbarem Material umgewandelt und führen so zu einer Ener- gieumwandlung. Diese Dämpfungswirkung erfordert keine aufwendigen Apparaturen und Änderungen in bestehenden Konstruktionen. Die Dämpfungsstrebe gemäß der Erfindung ist wenig
raumeinnehmend und kann auch in Umgebungen eingesetzt werden, die äußeren Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz und Beschädigungen, ausgesetzt sind. Die Dämpfungsstrebe wird einfach an zwei Befestigungspunkten, zum Beispiel mittels Befestigungsschrauben, an den entsprechend zu dämpfenden und zu stabilisierenden Teilen der Karosserie befestigt. Die relative, geringe Bewegbarkeit zwischen den Teilen der Strebe wird durch die viskose, elastisch verformbare Zwischenschicht zwischen diesen Teilen sichergestellt. Die Stärke der Dämpfung von auftretenden Schwingungen und der Frequenzbereich von dämpfbaren Schwingungen werden vorzugsweise durch eine Auswahl eines geeigneten Materials und/oder einer Materialdicke der Zwischenschicht ' zwischen den flächigen Abschnitten der Streben erreicht .The damping strut according to the invention for stabilizing parts of a vehicle body with the features of claim 1 has at least two fastening points and at least two separate strut parts between these fastening points. The strut parts are firmly connected to one another by means of an intermediate layer made of a viscous, elastically deformable material. The separate parts of the strut are preferably only connected to one another by the flat intermediate layer, which is made of a specific material that allows absorption of tensile and compressive stresses and their compensation by material deformation. The vibration or vibration forces that occur can be effectively compensated for in a structurally very simple manner by this material deformation in the viscous intermediate layer. The tensile and compressive forces that occur on the damping strut are converted into shear forces in the intermediate layer made of viscous, elastically deformable material and thus lead to an energy conversion. This damping effect does not require complex equipment and changes in existing designs. The damping strut according to the invention is little takes up space and can also be used in environments that are exposed to external environmental influences, in particular dirt and damage. The damping strut is simply attached to the parts of the body to be dampened and stabilized, for example by means of fastening screws, using two fastening points. The relative, low mobility between the parts of the strut is ensured by the viscous, elastically deformable intermediate layer between these parts. The strength of the damping of vibrations occurring and the frequency range of dampable vibrations are preferably achieved by a selection of a suitable material and / or a material thickness of the intermediate layer between the flat sections of the struts.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zwischenschicht aus einem derartigen Material gebildet, dass eine schwingungsinduzierte Zug- und Druckbeanspruchung der Dämpfungsstrebe über eine geringfügige Verformung des Materials der Zwischenschicht weitestgehend kompensierbar ist. Durch eine somit spezifische für den Anwendungsfall geeignete Materialauswahl für die Zwischenschicht kann eine etwaige Resonanz zwischen den Teilen einer Karosserie, mit welchen die Dämpfungsstrebe verbunden ist, weitestgehend unterbunden werden. Ein "Querschütteln" oder "Rütteln", wie es häufig bei Cabriolet-Fahrzeugen auftreten kann, kann auf diese Weise effektiv vermieden werden. Gleichermaßen ist die erforderliche Steifigkeit für ein gutes Fahrverhalten des Fahrzeuges dennoch gewährleistet. Die Materialauswahl der Zwischenschicht erfolgt vorzugsweise unter Materialien, welche eine relativ hohe Viskosität aufweisen und insbesondere leicht elastisch verformbar sind. Die Materialauswahl der Zwischenschicht wird entsprechend den jeweiligen spezifischen Anforderungen der Stabilisierungs- und Dämpfungswirkung der Strebe ausgeführt. Insbesondere elastischer Kunststoff, wie Elastomere oder Gummiwerkstoffe, können für die Realisierung der erfindungsgemäßen Strebe Verwendung finden. Die entsprechende Verformbar-
keit des Materials wird im Zusammenhang mit der Dicke der Zwischenschicht, die im Wesentlichen relativ dünn ist, derart gewählt, dass die am häufigsten auftretenden Vibrationen bzw. Schwingungen gedämpft werden können. Dennoch ist eine effektive Stabilisierung bzw. Versteifung von Karosserieteilen mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsstrebe möglich. Je größer die Viskosität des verwendeten Materials für die Zwischenschicht ist, desto dünner kann sie ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Zwischenschicht nicht dicker als in der Größenordnung von einigen Millimetern.According to an advantageous embodiment of the invention, the intermediate layer is formed from a material such that a vibration-induced tensile and compressive stress on the damping strut can be largely compensated for by a slight deformation of the material of the intermediate layer. A specific choice of material for the intermediate layer, which is therefore suitable for the application, can largely prevent any resonance between the parts of a body to which the damping strut is connected. A "transverse shaking" or "shaking", as can often occur in convertible vehicles, can be effectively avoided in this way. At the same time, the rigidity required for good vehicle behavior is nevertheless guaranteed. The material of the intermediate layer is preferably selected from materials which have a relatively high viscosity and are in particular easily elastically deformable. The material selection of the intermediate layer is carried out according to the respective specific requirements of the stabilizing and damping effect of the strut. In particular, elastic plastic, such as elastomers or rubber materials, can be used to implement the strut according to the invention. The corresponding deformable speed of the material is selected in connection with the thickness of the intermediate layer, which is essentially relatively thin, such that the most frequently occurring vibrations or oscillations can be damped. Nevertheless, effective stabilization or stiffening of body parts is possible with the damping strut according to the invention. The greater the viscosity of the material used for the intermediate layer, the thinner it can be. The intermediate layer is preferably not thicker than on the order of a few millimeters.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Teile der Dämpfungsstrebe durch Haftung mit der Zwischenschicht verbunden. Die Haftwirkung wird beispielsweise durch ein direktes Verschmelzen der Strebenteile mit der Zwischenschicht erreicht oder durch ein Übergießen mit einem entsprechend angepassten Kunststoffwerkstoff als Material der Zwischenschicht. Die direkte Haftung gewährleistet, dass über eine Mindest-Relativbewegung der Strebenteile zueinander hinaus eine Bewegung der Teile sicher vermieden wird, sodass die ausreichende Steifigkeit und Stabilität in den Karosseriebereichen des Fahrzeuges gewährleistet wird. Die geringfügige Verschiebung bzw. Relativbewegung der Teile zueinander durch eine Verformung im Material der Zwischenschicht erlaubt die auftretenden Schub- und Zugkräfte weitestgehend zu dämpfen, da hierdurch die Bewegungsenergie absorbiert wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the parts of the damping strut are connected to the intermediate layer by adhesion. The adhesive effect is achieved, for example, by a direct fusion of the strut parts with the intermediate layer or by overmolding with an appropriately adapted plastic material as the material of the intermediate layer. The direct liability ensures that a movement of the parts beyond a minimum relative movement of the strut parts to one another is reliably avoided, so that sufficient rigidity and stability in the body areas of the vehicle is ensured. The slight displacement or relative movement of the parts to one another due to a deformation in the material of the intermediate layer allows the thrust and tensile forces that occur to be largely damped, since this absorbs the kinetic energy.
Nach einer vorteilhaften, diesbezüglich alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Strebenteile der Dämpfungs- strebe durch Klebung an der Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dämpfungsstrebe ist erleichtert, da ein Übergießen der Zwischenschicht zusammen mit den Teilen der Strebe nicht erforderlich ist. Die Zwischenschicht kann separat hergestellt und durch einfaches Aufkleben bzw. Ankleben an die jeweiligen Teile der Dämpfungsstrebe montiert werden. Die Klebung ist vorzugsweise derart, dass ein großes Haftvermögen gewährleistet ist über
einen langen Zeitraum. Hierdurch werden die auftretenden Zug- und Druckbeanspruchungen der Strebe vollends in das Material der Zwischenschicht eingeleitet, und es kommt nicht zu einer Beschädigung oder Störung der Funktionsweise. Eine zusätzliche oder alternative Verankerung des Materials der Zwischenschichten an den Strebenteilen kann auch über mehrere Ausnehmungen erfolgen, in welche Materialvorsprünge der Zwischenschicht eingreifen oder eingegossen sind.According to an advantageous, alternative embodiment of the invention in this regard, the strut parts of the damping strut are connected to one another by gluing to the intermediate layer. The manufacture of the damping strut according to the invention is facilitated since it is not necessary to pour over the intermediate layer together with the parts of the strut. The intermediate layer can be produced separately and can be attached to the respective parts of the damping strut by simply gluing or gluing. The bond is preferably such that a high level of adhesion is ensured a long period of time. As a result, the tensile and compressive stresses of the strut are completely introduced into the material of the intermediate layer, and there is no damage or malfunction of the mode of operation. An additional or alternative anchoring of the material of the intermediate layers on the strut parts can also take place via several recesses into which material projections of the intermediate layer engage or are cast.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strebenteile flachstabförmig ausgebildet, wobei zwei äußere Strebenteile zwischen sich ein inneres Strebenteil mit jeweils einer Zwischenschicht an den aneinanderllegenden Abschnitten der Strebenteile aufnehmen. Die Dämpfungsstrebe gemäß der Erfindung kann hierdurch relativ flach ausgebildet werden und weist dennoch eine effektive Dämpfung der für den Komfort schädlichen Schwingungen im jeweiligen Frequenzbereich auf. Die Dämpfungsstrebe kann beispielsweise auch an der Unterseite einer Bodenplatte einer Karosserie eines Fahrzeuges montiert werden, da sie relativ flach ausgebildet ist. Die Ausbildung der Strebenteile in Form von flachen Stabteilen ermöglicht zudem, an den breiten Längsseiten der Flachstäbe eine ausreichend große, flächige Zwischenschicht mit einem viskosen, elastischen Material aufzubringen. Hierdurch ist mit einer relativ dünnen Schicht die erfindungsgemäße Wirkung einer Dämpfung dennoch gewährleistet.According to an advantageous embodiment of the invention, the strut parts are flat-bar-shaped, with two outer strut parts receiving an inner strut part between them, each with an intermediate layer on the abutting sections of the strut parts. As a result, the damping strut according to the invention can be made relatively flat and nevertheless has effective damping of the vibrations which are harmful to comfort in the respective frequency range. The damping strut can also be mounted, for example, on the underside of a base plate of a body of a vehicle, since it is designed to be relatively flat. The design of the strut parts in the form of flat rod parts also makes it possible to apply a sufficiently large, flat intermediate layer with a viscous, elastic material to the wide long sides of the flat rods. As a result, the damping effect according to the invention is nevertheless ensured with a relatively thin layer.
Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Schichten von jeweiligen inneren Strebenteilen mit äußeren Strebenteilen und entsprechenden Zwischenschichten vorgesehen. Der mehrschichtige Aufbau hat den Vorteil, dass bei Bedarf die Dämpfungswirkung der Zwischenschichten hierdurch erhöht werden kann. Dies wird erreicht durch eine Mehrzahl von Schichtgesamtheiten von innen und außen liegenden, flachstabförmigen Strebenteilen, zwischen denen jeweils eine mit diesen fest verbundene Zwischenschicht vorgesehen ist. Der Anteil der Zwischenschichten mit dem vis-
kosen, elastisch verformbaren Material wird hierdurch erhöht. Der Dämpfungsfaktor kann somit über einen größeren Bereich variiert werden.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, a plurality of layers of respective inner strut parts with outer strut parts and corresponding intermediate layers are provided. The multilayer structure has the advantage that the damping effect of the intermediate layers can be increased as a result if necessary. This is achieved by a plurality of layer assemblies from inside and outside, flat bar-shaped strut parts, between each of which an intermediate layer firmly connected to them is provided. The proportion of the intermediate layers with the vis- This increases the elastic, deformable material. The damping factor can thus be varied over a wide range.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strebenteile röhrenförmig bzw. stabförmig ausgebildet, wobei ein inneres Rohr oder eine Stange teleskopartig in ein äußeres Rohr eingeführt und über eine ringförmige Zwischenschicht befestigt ist . Die Strebenteile können aus einem herkömmlichen Rohrprofil oder Stangenprofil hergestellt sein und sind vorzugsweise in ihren Durchmessern derart aufeinander abgestimmt, dass die Zwischenschicht aus einem viskosen, elastisch deformierbaren Material eine vorbestimmte Dicke zwischen den teleskopartig ineinander eingesteckten Teilen aufweist. Die Befestigungspunkte können beispielsweise über angeschweißte Laschen mit Befestigungsbohrungen oder auf andere Weise realisiert sein. Die Ausbildung der erfindungs- gemäßen Dämpfungsstrebe als teleskopartiges Röhrenelement hat den Vorteil, dass auf geringem Raum eine relativ große Fläche und damit eine große Dämpfungswirkung erzielbar ist. Die flächige Zwischenschicht, welche für die Dämpfung verantwortlich ist, ist ringförmig an der Innenseite des äußeren Rohres sowie der Außenseite des inneren Rohres oder der Stange angeordnet und erfordert demnach keine breite Ausbildung in Form eines flachstabförmigen Strebenteils.According to a further advantageous embodiment of the invention, the strut parts are tubular or rod-shaped, an inner tube or a rod being telescopically inserted into an outer tube and fastened via an annular intermediate layer. The strut parts can be made from a conventional tubular profile or rod profile and are preferably matched to one another in their diameters such that the intermediate layer made of a viscous, elastically deformable material has a predetermined thickness between the telescopically inserted parts. The attachment points can be realized, for example, by means of welded-on tabs with attachment holes or in some other way. The design of the damping strut according to the invention as a telescopic tube element has the advantage that a relatively large area and thus a large damping effect can be achieved in a small space. The flat intermediate layer, which is responsible for the damping, is arranged in a ring on the inside of the outer tube and on the outside of the inner tube or the rod and accordingly does not require a wide configuration in the form of a flat rod-shaped strut part.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 ist insbesondere eine selbsttragende Kraftfahrzeug-Karosserie eines Cabriolets oder eines Roadsters und weist einen Boden auf sowie Quer- und Längsträger, wobei mindestens eine Dämpfungsstrebe gemäß der Erfindung vorgesehen ist zur vibrationsgedämpften Versteifung der Karosserie. Die versteiften Teile einer Karosserie können beispielsweise die Bodenplatte selbst sein, welche gegen Verwindungsverformungen (Torsion) versteift wird. Die Karosseriebereiche, welche mit erfindungsgemäßen Dämpfungsstreben ausgestattet sind, können ebenso Querbereiche zwischen den Längs- und Querträgern sein,
beispielsweise im Bereich zwischen dem Windschutzscheiben- Querträger und dem Cockpit einer Fahrgastzelle. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen kann die erfindungsgemäße Dämpfungsstrebe alleine oder kombiniert mit herkömmlichen, ungedämpften Versteifungsstreben an der Karosserie montiert werden. Vorzugsweise wird die Dämpfungsstrebe gemäß der Erfindung in den schwingungsempfindlichen Bereichen eingesetzt und mit der Fahrzeugkarosserie über ihre Befestigungspunkte fest verschraubt. Somit können Karosseriebereiche ausreichend versteift werden, ohne ein unangenehmes "Karosserierütteln" hervorzurufen.The vehicle body according to the invention according to the features of claim 9 is in particular a self-supporting motor vehicle body of a convertible or a roadster and has a floor and cross members and longitudinal members, at least one damping strut according to the invention being provided for vibration-damping stiffening of the body. The stiffened parts of a body can, for example, be the base plate itself, which is stiffened against torsional deformations. The body areas, which are equipped with damping struts according to the invention, can also be transverse areas between the longitudinal and transverse beams, for example in the area between the windshield cross member and the cockpit of a passenger compartment. According to the respective requirements, the damping strut according to the invention can be mounted on the body alone or in combination with conventional, undamped stiffening struts. The damping strut according to the invention is preferably used in the vibration-sensitive areas and is screwed to the vehicle body via its fastening points. Body areas can thus be stiffened sufficiently without causing an unpleasant "body shake".
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Boden der Kraftfahrzeugkarosserie diagonal im Verhältnis zur Fahrzeug-Längsachse verlaufende Dämpfungsstreben zwischen den Längsträgern und einem zentralen, mittigen Bereich des Bodens zur Torsionsversteifung vorgesehen. Die Dämpfungs- streben sind vorzugsweise in einem Winkel von in etwa 45° im Verhältnis zur Fahrzeug-Längsachse angeordnet. Die Dämpfungsstreben sind vorzugsweise paarweise in Form eines "V" angeordnet, sie können jedoch ebenso in Form eines "X" angeordnet bzw. an dem Boden der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt sein. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie insgesamt, wobei die Schütte, wie Vibrationen, wie sie normalerweise bei Cabriolet-Karosserien mit ungedämpfter Versteifung auftreten, effektiv vermieden werden. Der Fahrkomfort des Fahrzeuges ist verbessert. Das Fahrverhalten und die Straßenlage sind dennoch gewährleistet.According to an advantageous embodiment of the invention, damping struts running diagonally in relation to the longitudinal axis of the vehicle are provided on the floor of the motor vehicle body between the longitudinal members and a central, central region of the floor for torsion stiffening. The damping struts are preferably arranged at an angle of approximately 45 ° in relation to the longitudinal axis of the vehicle. The damping struts are preferably arranged in pairs in the form of a "V", but they can also be arranged in the form of an "X" or fastened to the floor of the motor vehicle body. This results in an improved stiffness of the vehicle body as a whole, the chatter, such as vibrations, which normally occur in convertible bodies with undamped stiffening, being effectively avoided. The driving comfort of the vehicle is improved. The driving behavior and road holding are still guaranteed.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind erfindungsgemäße Dämpfungsstreben überkreuz angeordnet vorgesehen quer zur Längsachse des Fahrzeugs zwischen dem Boden der Karosserie und einem Querträger. Die kreuzförmige Versteifung hat den Vorteil, dass beiderseits Zug- und Druckbeanspruchungen effektiv aufgenommen und gedämpft bzw. versteift werden können. Die Anordnung von kreuzförmigen Dämpfungsstreben gemäß der Erfindung kann beispielsweise im vor-
deren Cockpitbereich zwischen einem Querträger der Bodenplatte der Karosserie und einem Windschutzscheibenträger fest montiert werden. Die kreuzweise Anordnung von jeweils zwei Dämpfungsstreben gemäß der Erfindung kann jedoch auch alternativ oder zusätzlich in einem rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, zum Beispiel zwischen dem hinteren oberen Querträger unterhalb der Hutablage und einem unteren Querträger oder der Bodenplatte direkt .According to an advantageous embodiment of the invention, damping struts according to the invention are arranged crosswise and arranged transversely to the longitudinal axis of the vehicle between the floor of the body and a cross member. The cross-shaped stiffening has the advantage that tensile and compressive stresses can be effectively absorbed and damped or stiffened on both sides. The arrangement of cross-shaped damping struts according to the invention can, for example, the cockpit area between a cross member of the bottom plate of the body and a windshield support are firmly mounted. However, the crosswise arrangement of two damping struts according to the invention can alternatively or additionally be arranged in a rear area of the motor vehicle, for example between the rear upper cross member below the rear shelf and a lower cross member or the base plate directly.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung mehr im Detail in Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wird.Further advantages and features of the invention can be found in the following detailed description, in which the invention is described in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. la und lb eine geschnittene Seitenansicht und eine Draufsicht eines ersten AusführungsbeiSpiels einer Dämpfungsstrebe gemäß der Erfindung;Figures la and lb are a sectional side view and a plan view of a first exemplary embodiment of a damping strut according to the invention;
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Dämpfungsstrebe gemäß der vorliegenden Erfindung;2 shows a sectional side view of a second exemplary embodiment of a damping strut according to the present invention;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht von unten eines Aus- führungsbeispiels einer Kraftfahrzeugkarosserie mit Dämpfungsstreben gemäß der vorliegenden Erfindung;3 shows a schematic plan view from below of an exemplary embodiment of a motor vehicle body with damping struts according to the present invention;
Fig. 4 und 5 schematische Ansichten von Ausführungsbeispielen einer Anordnung von Dämpfungsstreben in einer Fahrzeugkarosserie zwischen Quer- und Längsträgem gemäß der vorliegenden Erfindung.
In den Fig. la und lb ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsstrebe gemäß der vorliegenden Erfindung in je einer geschnittenen Seitenansicht und einer Draufsicht wiedergegeben. Die Dämpfungsstrebe 1 dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einem inneren Strebenteil 5 und zwei äußeren Strebenteilen 6, 7, welche das innere Strebenteil 5 zwischen sich einschließen. Die äußeren Strebenteile 6, 7 und das innere Strebenteil 5 sind jeweils über eine Zwischenschicht 8 aus einem viskosen, elastisch verformbaren Material miteinander fest verbunden. Die äußeren Strebenteile 6, 7 und das innere Strebenteil 5 stehen jeweils nur über eine relativ dünne Schicht aus einem viskosen Material durch die aufgebrachten Zwischenschichten 8 miteinander in Verbindung. Hierdurch können Schub- und Zugbelastungen an den Befestigungspunkten 3, 4 in der Strebe durch eine geringfügige Verformung der dünnen Zwischenschicht 8 aus viskosem, elastisch verformbarem Material absorbiert werden: Das Material der Zwischenschicht 8 ist viskos und elastisch verformbar, wodurch eine geringfügige Relatiwerschiebung in Längsrichtung der Strebe 1 zwischen den äußeren Strebenteilen 6, 7 und dem inneren Strebenteil 5 ermöglicht wird. Bei einer Beanspruchung an den Befestigungspunkten 3, 4 zu der Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) kann somit in der Zwischenschicht 8 Energie aus den Beanspruchungen der Strebe 1 absorbiert werden. Das Auftreten von Vibrationen aufgrund der Versteifung von Karosserieteilen durch die Strebe 1 kann hierdurch auf einfache Weise vermieden werden. Aktive Dämpfungssysteme, welche konstruktiv aufwendig sind, werden ebenso vermieden wie zusätzliche Dämpfungseinrichtungen an der Karosserie, wie beispielsweise Mas- setilger.4 and 5 are schematic views of exemplary embodiments of an arrangement of damping struts in a vehicle body between transverse and longitudinal beams according to the present invention. FIGS. 1 a and 1 b show a first exemplary embodiment of a damping strut according to the present invention in a sectional side view and a top view. The damping strut 1 of this embodiment consists of an inner strut part 5 and two outer strut parts 6, 7, which enclose the inner strut part 5 between them. The outer strut parts 6, 7 and the inner strut part 5 are each firmly connected to one another via an intermediate layer 8 made of a viscous, elastically deformable material. The outer strut parts 6, 7 and the inner strut part 5 are each connected to one another only via a relatively thin layer of a viscous material through the applied intermediate layers 8. As a result, shear and tensile loads at the fastening points 3, 4 in the strut can be absorbed by a slight deformation of the thin intermediate layer 8 made of viscous, elastically deformable material: the material of the intermediate layer 8 is viscous and elastically deformable, as a result of which a slight relative shift in the longitudinal direction of the Strut 1 between the outer strut parts 6, 7 and the inner strut part 5 is made possible. In the event of a stress at the fastening points 3, 4 to the vehicle body (not shown), energy from the stresses of the strut 1 can thus be absorbed in the intermediate layer 8. The occurrence of vibrations due to the stiffening of body parts by the strut 1 can thereby be avoided in a simple manner. Active damping systems, which are structurally complex, are avoided, as are additional damping devices on the body, such as mass silencers.
Die erfindungsgemäße Dämpfungsstrebe ist in ihren Abmessungen kaum erhöht gegenüber herkömmlichen, ungedämpften Versteifungsstreben. Der Einbau an bestehenden Fahrzeugkarosserien
wird hierdurch ohne Umbau ermöglicht. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. la und lb sind die äußeren Strebenteile 6, 7 durch ein Abstandsteil 14 an dem Befestigungspunkt 3 miteinander verbunden. Die Strebenteile 6, 7 können mit dem Abstandsteil 14 verschweißt sein. Die Befestigungspunkte 3, 4 sind als Schraubenbohrungen in dem Ausführungsbeispiel realisiert. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verbindung zwischen den inneren 5 und den äußeren 6, 7 Strebenteilen nur durch die materialspezifisch ausgewählte Zwischenschicht 8 erfolgt. Auf diese Weise können auftretende Schwingungen aufgrund der Versteifung einer Fahrzeugkarosserie durch Auswahl eines geeigneten Dämpfungsmaterials der Zwischenschicht 8 weitestgehend kompensiert werden. Die Zwischenschicht 8 ist beispielsweise aus einem Kunst- stoffmaterial, wie zum Beispiel einem Elastomer mit hoher Zähigkeit, realisiert. Die Verbindung der Zwischenschicht 8 mit den Strebenteilen 5, 6, 7 erfolgt entweder direkt durch Aufspritzen des Materials der Zwischenschicht 8 oder auf andere, dem Fachmann bekannte Weise, wie zum Beispiel durch Klebung an den Längsflächen der Strebenteile 5, 6, 7.The dimensions of the damping strut according to the invention are hardly increased compared to conventional, undamped stiffening struts. Installation on existing vehicle bodies is made possible without conversion. In the exemplary embodiment in FIGS. 1 a and 1 b, the outer strut parts 6, 7 are connected to one another by a spacer part 14 at the fastening point 3. The strut parts 6, 7 can be welded to the spacer part 14. The fastening points 3, 4 are realized as screw holes in the exemplary embodiment. An essential aspect of the present invention is that the connection between the inner 5 and the outer 6, 7 strut parts only takes place through the material-specific intermediate layer 8. In this way, vibrations that occur due to the stiffening of a vehicle body can be largely compensated for by selecting a suitable damping material for the intermediate layer 8. The intermediate layer 8 is, for example, made of a plastic material, such as an elastomer with high toughness. The connection of the intermediate layer 8 with the strut parts 5, 6, 7 takes place either directly by spraying on the material of the intermediate layer 8 or in another way known to the person skilled in the art, such as for example by gluing to the longitudinal surfaces of the strut parts 5, 6, 7.
Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Dämpfungsstrebe 1 auch aus mehreren Schichten von inneren Strebenteilen 5 und äußeren Strebenteilen 6, 7 ausgebildet werden. Die Strebenteile 5, 6, 7 können dementsprechend dünner ausgebildet werden, wodurch der relative Anteil des Materials der Zwischenschicht erhöht wird. Die Strebenteile können alternativ auch eine profilierte Form aufweisen. Zum Beispiel können die äußeren Strebenteile 6, 7 L- förmig oder zumindest eines U-förmig sein, was einen seitlichen Schutz der Zwischenschicht ermöglicht.As an alternative to the illustrated embodiment, the damping strut 1 according to the invention can also be formed from a plurality of layers of inner strut parts 5 and outer strut parts 6, 7. The strut parts 5, 6, 7 can accordingly be made thinner, as a result of which the relative proportion of the material of the intermediate layer is increased. The strut parts can alternatively also have a profiled shape. For example, the outer strut parts 6, 7 can be L-shaped or at least one U-shaped, which enables lateral protection of the intermediate layer.
In der Fig. 2 ist in einer geschnittenen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dämp-
fungsstrebe wiedergegeben. Die Dämpfungsstrebe 1 des zweiten Ausführungsbeispiels besteht aus einem Rohr oder Stabteil 9 als innerem Strebenteil, welches in einem im Durchmesser an- gepassten äußeren Rohr 10 eingesteckt und mittels einer erfindungsgemäßen flächigen Zwischenschicht 8 befestigt ist. Die Zwischenschicht 8 aus viskosem Material ist hier somit eine durchgehende, zylindrische Materialschicht, die vorzugsweise als dünner Belag zwischen die sich überschneidenden Abschnitte der inneren Stange 9 und des äußeren Rohrs 10 eingebracht wird. An den freien Enden der Strebenteile 9, 10 sind Befestigungslaschen 15 durch Verjüngung der jeweiligen Rohrteile 9, 10 angebracht, in welchen Bohrungen 16 für Befestigungsschrauben an den Befestigungspunkten 3, 4 vorgesehen sind. Die Befestigung der Strebe 1 an der Karosserie eines Fahrzeuges kann auch durch andere, dem Fachmann hierfür bekannte Mittel erfolgen.2 is a sectional side view of a second embodiment of a damper according to the invention played strut. The damping strut 1 of the second exemplary embodiment consists of a tube or rod part 9 as an inner strut part, which is inserted into an outer tube 10 with a diameter and is fastened by means of a flat intermediate layer 8 according to the invention. The intermediate layer 8 made of viscous material is thus a continuous, cylindrical material layer, which is preferably introduced as a thin coating between the overlapping sections of the inner rod 9 and the outer tube 10. At the free ends of the strut parts 9, 10 fastening tabs 15 are attached by tapering the respective pipe parts 9, 10, in which holes 16 are provided for fastening screws at the fastening points 3, 4. The strut 1 can also be fastened to the body of a vehicle by other means known to the person skilled in the art for this purpose.
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit an dem Boden befestigten Dämpfungsstreben in einer Draufsicht von unten dargestellt. Die Fahrzeugkarosserie 2 weist an der Unterseite des Fahrzeugbodens 11 vier erfindungsgemäße Dämpfungsstreben 1 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel in ihrer Struktur der Dämpfungsstrebe gemäß Fig. la und lb entsprechen. Die Dämpfungsstreben 1 sind somit relativ flach und können ohne konstruktive Veränderungen an bestehenden Böden von Fahrzeugkarosserien 2 befestigt werden. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise mittels Schrauben an den Befestigungspunkten 3 und 4. Die Anordnung der Dämpfungsstreben 1 an der Unterseite des Fahrzeugbodens ist bei diesem Ausführungsbeispiel zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit der Karosserie 2 vorgesehen. Hierfür sind jeweils zwei Dämpfungsstreben 1 in einer V- förmigen Anordnung zwischen einem zentralen mittigen Bereich des Bodens 11 und dem seitlichen äußeren Längsträger 13 vor-
gesehen. Die diagonale oder bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs 2 geneigte Anordnung der Streben 1 vermeidet eine Verwindung des Fahrzeugbodens bei Belastungen während des Fahrbetriebs, die insbesondere bei Cabriolet-Fahrzeugen vorkommen kann aufgrund des Fehlens einer geschlossenen Dachkonstruktion. Dennoch führt diese Versteifung mittels der Dämpfungsstreben 1 des Fahrzeugbodens 11 nicht zu dem Fahrzeugrütteln oder -schütteln wie bei bisher bekannten Systemen einer Versteifung. Die erfindungsgemäßen Dämpfungsstreben 1 sind in ihrem Aufbau mit einer viskosen, elastisch verformbaren Zwischenschicht 8 zwischen den Strebenteilen versehen. Die Zwischenschicht 8 ist in ihrem Material derart gewählt, dass die am häufigsten auftretenden Schwingungen durch die Versteifung des Fahrzeugbodens 11 weitestgehend absorbiert werden können. Hierdurch kann mit konstruktiv einfachen Maßnahmen eine verbesserte Versteifung von Karosserieteilen erfolgen. Die nachteiligen Vibrationserscheinungen werden ohne zusätzlichen Aufwand wirksam vermieden. Insbesondere sind zusätzliche Einrichtungen wie Massetilger oder aktiv gesteuerte Dämpfungseinheiten mit entsprechenden elektronischen Regelungen nicht erforderlich.3 shows an embodiment of a vehicle body according to the invention with damping struts attached to the floor in a top view from below. The vehicle body 2 has on the underside of the vehicle floor 11 four damping struts 1 according to the invention, which in this exemplary embodiment correspond in structure to the damping strut according to FIGS. 1 a and 1 b. The damping struts 1 are thus relatively flat and can be attached to existing floors of vehicle bodies 2 without any design changes. The attachment is preferably carried out by means of screws at the attachment points 3 and 4. The arrangement of the damping struts 1 on the underside of the vehicle floor is provided in this embodiment to increase the torsional rigidity of the body 2. For this purpose, two damping struts 1 are provided in a V-shaped arrangement between a central central region of the base 11 and the lateral outer longitudinal member 13. seen. The diagonal or inclined arrangement of the struts 1 with respect to the longitudinal axis of the vehicle 2 avoids twisting of the vehicle floor under loads during driving, which can occur in particular in convertible vehicles, due to the lack of a closed roof structure. Nevertheless, this stiffening by means of the damping struts 1 of the vehicle floor 11 does not lead to the vehicle shaking or shaking as in previously known systems of stiffening. The structure of the damping struts 1 according to the invention is provided with a viscous, elastically deformable intermediate layer 8 between the strut parts. The material of the intermediate layer 8 is selected such that the most frequently occurring vibrations can be largely absorbed by the stiffening of the vehicle floor 11. This can be done with structurally simple measures, an improved stiffening of body parts. The disadvantageous vibrations are effectively avoided without additional effort. In particular, additional devices such as mass compensators or actively controlled damping units with corresponding electronic controls are not required.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele einer Anordnung von Dämpfungsstreben in einer Fahrzeugkarosserie schematisch wiedergegeben. Bei diesen Ausführungs- beispielen sind jeweils zwei Dämpfungsstreben 1 gemäß der Erfindung überkreuz zueinander angeordnet. In der Fig. 4 sind zwei Dämpfungsstreben 1 zwischen einem vorderen Querträger 12, einem Tunnel 17 und einem Cockpit-Querträger 12 bzw. Windschutzscheibenträger angeordnet. Die Befestigung in den Befestigungspunkten 3, 4 der Streben 1 erfolgt auch hier über eine Verschraubung oder ein direktes Anschweißen an der Fahrzeugkarosserie 2. Diese Versteifungsanordnung der Dämpfungsstreben 1 dient dem Erhöhen der Steifigkeit des vorderen
Cockpitbereichs der Fahrzeugkarosserie 2, ohne dass es zu einer erheblichen Gewichtserhöhung der Fahrzeugkarosserie 2 kommt .4 and 5 schematically show two further exemplary embodiments of an arrangement of damping struts in a vehicle body. In these exemplary embodiments, two damping struts 1 according to the invention are arranged crosswise to one another. 4, two damping struts 1 are arranged between a front cross member 12, a tunnel 17 and a cockpit cross member 12 or windshield support. The fastening in the fastening points 3, 4 of the struts 1 also takes place here by means of a screw connection or a direct welding to the vehicle body 2. This stiffening arrangement of the damping struts 1 serves to increase the rigidity of the front Cockpit area of the vehicle body 2, without a significant increase in weight of the vehicle body 2.
In der Fig. 5 ist eine entsprechende, kreuzförmige Anordnung von zwei Dämpfungsstreben 1 im rückwärtigen Karosseriebereich einer Fahrzeugkarosserie 2 gezeigt. Die Dämpfungsstreben 1 sind hier zwischen einem oberen Querträger 12 (zur Hutablage weisend) und einem unteren Querträger 12 im Bodenbereich 11 der Karosserie befestigt. Die Dämpfungsstreben 1 können bei dieser Anordnung vorzugsweise die Form von röhrenförmigen Dämpfungsstreben gemäß Fig. 2 aufweisen. Eine flache Ausbildung ist in diesen Bereichen nicht erforderlich.5 shows a corresponding, cross-shaped arrangement of two damping struts 1 in the rear body region of a vehicle body 2. The damping struts 1 are fastened here between an upper cross member 12 (facing the parcel shelf) and a lower cross member 12 in the floor area 11 of the body. In this arrangement, the damping struts 1 can preferably have the form of tubular damping struts according to FIG. 2. Flat training is not required in these areas.
Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale und Elemente können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
All of the features and elements represented in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.