DE10039763B4 - Suspension for vehicles - Google Patents

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Abstract

Radaufhängung für Fahrzeuge, mit einer Tellerfeder (12), einem Stoßdämpfer (14) und einer Schraubenfeder (18), wobei der Stoßdämpfer (14) und die Schraubenfeder (18) über die Tellerfeder (12) mit einem Fahrzeugaufbau (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Resonanzschwingungen der Radaufhängung die Steifigkeit und die Eigenfrequenz der Tellerfeder (12) verändert werden können mittels einer veränderbaren radial an der Tellerfeder (12) wirkenden statischen Kraft.Wheel suspension for vehicles, comprising a plate spring (12), a shock absorber (14) and a coil spring (18), wherein the shock absorber (14) and the coil spring (18) are connected to a vehicle body (10) via the disc spring (12). characterized in that to prevent resonant vibrations of the suspension, the stiffness and the natural frequency of the plate spring (12) can be changed by means of a variable radially acting on the plate spring (12) static force.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The The invention relates to a suspension for vehicles with the features mentioned in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, dass zur Schwingungsunterdrückung beziehungsweise zur Schwingungsreduzierung zwischen einem Schwingungserzeuger und einer zweiten schwingenden Masse Schwingungsdämpfer angeordnet werden, die eine Übertragung der Schwingungen reduzieren oder dämpfen. insbesondere bei Fahrzeugen treten Schwingungen auf, die in Form von Geräuschen den Fahrkomfort erheblich beeinträchtigen. Die Ursache dieser Schwingungen und der daraus resultierenden Geräusche sind Schwingungen bewegter Massen, wie beispielsweise des Antriebsaggregates, und/oder Fahrbahnanregungen. Zur Dämpfung beziehungsweise zur Kompensation der übertragenen Schwingungen werden Schwingungsdämpfer an den betroffenen Bauteilen appliziert. Diese Schwingungsdämpfer sind beispielsweise Federelemente wie Gummielemente oder Stoßdämpfer. Zur weiteren Reduzierung der Schwingungen wird gemäß der DE 196 42 827 A1 den Mitteln zur Kompensation der Schwingungen mindestens ein Aktuator beigeordnet, der aus mindestens einem ansteuerbaren Piezoelement besteht. Durch diese Anordnung soll erreicht werden, dass durch die Dehnungs- und Verkürzungsfähigkeit des Aktuators eine der Schwingbewegung gegenphasige Bewegung erzeugt wird, die die eigentliche Schwingbewegung kompensiert, so dass die Schwingbewegungen nicht auf weitere Bauteile übertragen werden. Dabei erfolgt die Anordnung des Aktuators wirkmäßig zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Stoßdämpfern einer Fahrzeug-Radaufhängung.It is known that for vibration suppression or vibration reduction between a vibration generator and a second oscillating mass vibration dampers are arranged, which reduce or dampen transmission of the vibrations. Especially in vehicles vibrations occur that affect the ride comfort significantly in the form of noise. The cause of these vibrations and the resulting noise are vibrations of moving masses, such as the drive unit, and / or roadway excitations. To dampen or compensate for the transmitted vibrations vibration are applied to the affected components. These vibration dampers are, for example, spring elements such as rubber elements or shock absorbers. To further reduce the vibrations is in accordance with the DE 196 42 827 A1 the means for compensating for the oscillations at least one actuator associated, which consists of at least one controllable piezoelectric element. By this arrangement is to be achieved that by the strain and Verkürzungsfähigkeit of the actuator one of the oscillating motion is generated in phase opposition, which compensates for the actual oscillatory motion, so that the oscillatory movements are not transmitted to other components. The arrangement of the actuator is effective between the vehicle body and the shock absorbers of a vehicle suspension.

Aus der DE 42 19 151 C2 ist ein Stützlager für eine Fahrzeug-Radaufhängung bekannt, das am Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Die Radaufhängung besteht aus einem Stoßdämpfer, der über ein Dämpfungsglied mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Weiterhin aus einer Schraubenfeder, die den Stoßdämpfer in Expansionsrichtung vorspannt und die über einen federnd abgestützten Federteller mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, sowie aus einem weiteren Dämpfungsglied, das sowohl mit dem Stoßdämpfer als auch mit dem Federteller verbunden ist und das in einem oberen Frequenzbereich eine größere Steifigkeit aufweist als der federnd abgestützte Federteller und in einem unteren Frequenzbereich eine kleinere Steifigkeit aufweist als der Stoßdämpferpuffer. Dabei kann das zusätzliche Dämpfungsglied ein piezoelektrisches Dämpfungsglied sein, dessen Steifheit in Abhängigkeit von einem Steuersignal veränderbar ist. Durch das zusätzliche Dämpfungsglied sollen Querschwingungen der Fahrzeugkarosserie infolge von Resonanzschwingungen der Schraubenfeder weiter unterdrückt werden.From the DE 42 19 151 C2 a support bearing for a vehicle suspension is known, which is arranged on the vehicle body. The suspension consists of a shock absorber, which is connected via an attenuator to the vehicle body. Furthermore, from a coil spring which biases the shock absorber in the expansion direction and which is connected via a spring-supported spring plate to the vehicle body, and from a further attenuator which is connected to both the shock absorber and the spring plate and in a higher frequency range a larger Having stiffness than the spring-supported spring plate and in a lower frequency range has a lower stiffness than the shock absorber buffer. In this case, the additional attenuator may be a piezoelectric attenuator whose stiffness is variable in response to a control signal. By the additional attenuator transverse vibrations of the vehicle body due to resonant vibrations of the coil spring to be further suppressed.

Mittels des genannten Standes der Technik erfolgt zwar eine gute Dämpfung der Übertragung der Schwingungen in einem bestimmten Frequenzbereich, aber im Fall, dass die Anregungsfrequenz, die durch die Drehzahl des Antriebsaggregats oder durch die Fahrgeschwindigkeit hervorgerufen wird, nicht in dem vorbestimmten gedämpften Frequenzbereich liegt und mit der Eigenfrequenz der schwingbeweglichen Masse, zum Beispiel der Karosserie, übereinstimmt, können die Schwingungen nicht ausreichend gedämpft werden. Bei der Übereinstimmung der Anregungsfrequenz mit der Eigenfrequenz entsteht eine Resonanzschwingung mit bedeutend größerer Amplitude. Eine entsprechende ausreichende Dämpfung der Schwingung kann nicht mehr erfolgen oder ist nur mit einem unvertretbaren hohen Aufwand möglich. Der Fahrkomfort wird erheblich durch Schwingungen und/oder Geräusche beeinträchtigt. Die im Stand der Technik vorgeschlagenen Mittel dämpfen nur die vorhandenen Resonanzschwingungen. Die Ursache der Entstehung der Resonanzschwingungen wird nicht beseitigt.through Although the mentioned prior art, a good attenuation of the transmission of vibrations in a certain frequency range, but in the case that the excitation frequency, by the speed of the drive unit or caused by the driving speed, not in the predetermined muted Frequency range is and with the natural frequency of the oscillatory Mass, for example, the body, matches, the Vibrations are not sufficiently damped. At the match the excitation frequency with the natural frequency produces a resonance oscillation with significantly greater amplitude. A corresponding sufficient damping of the vibration can no longer done or is only with an unacceptable high Effort possible. The ride comfort is significantly affected by vibrations and / or noise. The The means proposed in the prior art only attenuate the existing resonance vibrations. The cause of the generation of the resonance vibrations is not eliminated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für Fahrzeuge zu entwickeln, welche Resonanzschwingungen zwischen einem Fahrzeugaufbau und einer Fahrzeug-Radaufhängung in allen Frequenzbereichen bei gleichzeitiger Reduzierung von Dämpfungsmaterialien oder Dämpfungselementen weitestgehend verhindert und den Fahrkomfort verbessert.Of the Invention is therefore based on the object, a suspension for vehicles to develop which resonant vibrations between a vehicle body and a vehicle suspension in all frequency ranges while reducing damping materials or damping elements largely prevented and improved ride comfort.

Diese Aufgabe wird durch eine Radaufhängung für Fahrzeuge mit den in dem Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass zur weitestgehenden Verhinderung von Resonanzschwingungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeug-Radaufhängung der Tellerfeder eine veränderbare radial wirkende statische Kraft zugeführt wird, die die Steifigkeit und die Eigenfrequenz der Tellerfeder verändert, ist es möglich, die Steifigkeit und die Eigenfrequenz der Tellerfeder immer so einzustellen, dass sie nicht mit der Anregungsfrequenz übereinstimmt. Das hat zur Folge, dass Resonanzschwingungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeug-Radaufhängung weitestgehend vermieden werden. Durch die Einstellung einer variablen Steifigkeit der Tellerfeder werden die Schwingungen in dem jeweiligen Frequenzbereich abgefangen. Zusätzliche Dämpfungsmaterialien oder Dämpfungselemente zur Reduzierung von auftretenden Resonanzschwingungen sind nicht mehr erforderlich, da die Ursache der Entstehung der Resonanzschwingungen – die Übereinstimmung von Erregerfrequenz und Eigenfrequenz – beseitigt wurde. Gleichzeitig werden mit der Veränderung der Eigenfrequenz der Tellerfeder die auf den Fahrzeugaufbau übertragenen Gesamtschwingungen reduziert. Durch die weitestgehende Verhinderung der Resonanzschwingungen und der Reduzierung der Schwingungen insgesamt wird der Fahrkomfort wesentlich verbessert.This object is achieved by a suspension for vehicles having the features mentioned in claim 1. Characterized in that the most extensive prevention of resonant vibrations between the vehicle body and the vehicle suspension of the diaphragm spring a variable radially acting static force is supplied, which changes the stiffness and the natural frequency of the plate spring, it is possible, the stiffness and the natural frequency of the plate spring always so to set it to be inconsistent with the excitation frequency. This has the consequence that resonance vibrations between the vehicle body and the vehicle suspension are largely avoided. By setting a variable stiffness of the diaphragm spring, the vibrations are intercepted in the respective frequency range. Additional damping materials or damping elements for reducing occurring resonant vibrations are no longer necessary because the cause of the formation of the resonant vibrations - the match of excitation frequency and natural frequency - has been eliminated. At the same time with the change in the natural frequency of the plate spring, the transmitted to the vehicle body overall vibrations are reduced. By the farmost prevention of the resonance vibrations and the reduction of the vibrations in total velvet the ride comfort is significantly improved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Größe der radial der Tellerfeder zugeführten Kräfte in Abhängigkeit von der vom Fahrwerk erzeugten Anregungsfrequenz bestimmt. Dadurch wird erreicht, dass die Steifigkeit der Tellerfeder derart verstellt wird, dass die Schwingungen insgesamt besser abgefangen werden. Außerdem werden in allen Frequenzbereichen auftretende Resonanzschwingungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeug-Radaufhängung, als Schwingungen erzeugendes Bauteil, nahezu ausgeschlossen. Damit werden Resonanzschwingungen auch bei unterschiedlichen Frequenzbereichen nahezu vollständig ausgeschlossen.In In a preferred embodiment of the invention, the size of the radial fed the diaphragm spring personnel dependent on determined by the excitation frequency generated by the chassis. Thereby is achieved that the stiffness of the diaphragm spring adjusted so is that the vibrations are better intercepted overall. Furthermore become resonant vibrations occurring in all frequency ranges between the vehicle body and the vehicle suspension, as Vibratory component, almost impossible. With that Resonance vibrations even at different frequency ranges almost complete locked out.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in an embodiment with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Seitendarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt; 1 a side view of the device according to the invention in section;

2 den Schnitt I-I gemäß 1 ohne Stoßdämpfer und 2 the section II according to 1 without shock absorbers and

3 die entsprechenden Resonanzkurven der entstehenden Schwingungen. 3 the corresponding resonance curves of the resulting vibrations.

In 1 ist die erfindungsgemäße Radaufhängung für Fahrzeuge, welche an einem Fahrzeugaufbau 10 abgestützt ist, mit den an sich bekannten Bauteilen wie einer Tellerfeder 12, einem Stoßdämpfer 14, einer Schraubenfeder 18 und den Dämpfungsgliedern 20 und 22 dargestellt. Die Tellerfeder 12 ist entweder in das Karosserieblech des Fahrzeugaufbaus 10 integriert oder an die Karosserie starr angebunden. An der Tellerfeder 12 ist ein an sich bekannter Stoßdämpfer 14 angeordnet, der aus Zylinder mit darin axial beweglicher Kolbenstange besteht. Die Kolbenstange des Stoßdämpfers 14 ragt frei durch die Mittelöffnung der Tellerfeder 12 und ist über die Dämpfungsglieder 20 und 22 mit dieser verbunden. Zur Dämpfungsminderung ist das Dämpfungsglied 22 zwischen der Kolbenstange des Stoßdämpfers 14 und der Tellerfeder 12 sowie das Dämpfungsglied 20 zwischen der Befestigung der Kolbenstange des Stoßdämpfers 14 und der Tellerfeder 12 angeordnet. Die Schraubenfeder 18 stützt sich mit ihrem oberen Ende an der Tellerfeder 12 und mit ihrem unteren Ende an einer Aufnahme am Stoßdämpfer 14 ab.In 1 is the suspension according to the invention for vehicles, which on a vehicle body 10 is supported, with the known components such as a plate spring 12 , a shock absorber 14 , a coil spring 18 and the attenuators 20 and 22 shown. The plate spring 12 is either in the body panel of the vehicle body 10 integrated or rigidly connected to the body. At the plate spring 12 is a known shock absorber 14 arranged, which consists of cylinder with axially movable piston rod therein. The piston rod of the shock absorber 14 protrudes freely through the center opening of the plate spring 12 and is about the attenuators 20 and 22 connected to this. To attenuate attenuation is the attenuator 22 between the piston rod of the shock absorber 14 and the plate spring 12 as well as the attenuator 20 between the attachment of the piston rod of the shock absorber 14 and the plate spring 12 arranged. The coil spring 18 rests with its upper end on the plate spring 12 and with its lower end on a mount on the shock absorber 14 from.

Während der Fahrt wird das Rad in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Fahrbahnoberfläche zu dem Fahrzeugaufbau in Schwingungen versetzt, die ebenfalls in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Fahrbahnoberfläche unterschiedliche Frequenzen aufweisen. Diese Schwingungen werden durch die Radaufhängung auf den Fahrzeugaufbau übertragen. Durch die Schraubenfeder 18 werden die vom Rad erzeugten Stöße ausgeglichen, während durch den Stoßdämpfer 14 in Verbindung mit den Dämpfungsgliedern 20 und 22 und der Tellerfeder 12 die Bedämpfung der Schwingbewegungen erfolgt. Im Fall, dass die Schwingungsfrequenz des Rades mit der Eigenfrequenz der Radaufhängung übereinstimmt, werden in der Radaufhängung Resonanzschwingungen mit einer hohen Amplitude erzeugt. Die Schwingungen können nicht ausreichend gedämpft werden und werden zum Fahrzeugaufbau übertragen. Es kommt zu den bereits oben beschriebenen Nachteilen.During the ride, depending on the speed and the road surface, the wheel is set in vibration to the vehicle body, which also has different frequencies depending on the speed and the road surface. These vibrations are transmitted through the suspension to the vehicle body. By the coil spring 18 The shocks generated by the wheel are balanced while passing through the shock absorber 14 in conjunction with the attenuators 20 and 22 and the plate spring 12 the damping of the oscillatory movements takes place. In case that the vibration frequency of the wheel coincides with the natural frequency of the suspension, resonant vibrations having a high amplitude are generated in the suspension. The vibrations can not be sufficiently damped and are transmitted to the vehicle body. It comes to the disadvantages already described above.

Erfindungsgemäß wird zur weitestgehenden Verhinderung von Resonanzschwingungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeug-Radaufhängung der Tellerfeder 12 eine veränderbare radial wirkende statische Kraft zugeführt, die die Steifigkeit und die Eigenfrequenz der Tellerfeder 12 verändert. Durch den Eintrag einer radial wirkenden statischen Kraft in die Tellerfeder 12 wird deren Resonanzkurve verschoben. Das heißt, die Eigenfrequenz des Bauteils, in diesem Fall der Tellerfeder 12, wird durch die eingebrachten Spannungen verändert. Ähnlich einer Klaviersaite, die bei unterschiedlicher Vorspannung unterschiedliche Frequenzen erzeugt, wird durch die eingebrachte radial wirkende statische Kraft die Eigenfrequenz der Tellerfeder 12 und damit die der Radaufhängung verändert. Gleichzeitig bewirkt die veränderbare, zugeführte statische Kraft eine Veränderung der Steifigkeit der Radaufhängung, wodurch Schwingungen besser abgefangen beziehungsweise gedämpft werden.According to the invention, the diaphragm spring is prevented as far as possible from resonance vibrations between the vehicle body and the vehicle wheel suspension 12 fed to a variable radial-acting static force, the stiffness and the natural frequency of the diaphragm spring 12 changed. By the entry of a radially acting static force in the diaphragm spring 12 their resonance curve is shifted. That is, the natural frequency of the component, in this case the diaphragm spring 12 , is changed by the introduced voltages. Similar to a piano string, which generates different frequencies at different bias, is introduced by the introduced radially acting static force, the natural frequency of the diaphragm spring 12 and that changes the suspension. At the same time, the variable, applied static force causes a change in the stiffness of the suspension, whereby vibrations are better absorbed or damped.

In der 3 ist die Verschiebung einer Resonanzkurve durch den Eintrag einer radial wirkenden statischen Kraft dargestellt. Mit 30 ist die Resonanzkurve im Resonanzfall und mit 32 ist eine durch eine radial wirkende statische Kraft verschobene Resonanzkurve dargestellt. Dabei ist mit A die Amplitude und mit f die Frequenz der Schwingung im Diagramm dargestellt. Im Resonanzfall, bei dem die Anregungsfrequenz fA der Schwingung erzeugenden Masse (Rad) mit der Eigenfrequenz der schwingenden Masse (Tellerfeder 12) zusammenfällt, entsteht eine Resonanzschwingung mit einer Amplitude AR entsprechend der Resonanzkurve 30. Durch entsprechende Spannungseinführung in die schwingfähige Masse (Tellerfeder 12) durch Zuführung einer radial wirkenden statischen Kraft wird die Eigenfrequenz der Tellerfeder 12 verändert, so dass eine verschobene Resonanzkurve 32 entsteht. Bei der Anregungsfrequenz fA der Schwingung erzeugenden Masse (Rad) würde dabei die Amplitude der schwingenden Masse dem Wert AV entsprechen. Resonanzerscheinungen treten dabei nicht auf, da der Arbeitspunkt mit dem Wert AV außerhalb der Frequenzüberhöhung liegt. Bei entsprechender Änderung der Anregungsfrequenz fA, entweder durch Geschwindigkeitswechsel oder Änderung der Fahrbahnbeschaffenheit, erfolgt bei erneuter Übereinstimmung der Anregungsfrequenz fA mit der Eigenfrequenz der Tellerfeder 12 oder beziehungsweise bei Annäherung der Anregungsfrequenz fA an die Eigenfrequenz wiederum durch Zuführung einer radial wirkenden statischen Kraft eine Veränderung der Eigenfrequenz der Tellerfeder 12.In the 3 the displacement of a resonance curve is represented by the entry of a radially acting static force. With 30 is the resonance curve in the resonance case and with 32 is shown by a radially acting static force shifted resonance curve. In this case, A represents the amplitude and f the frequency of the oscillation in the diagram. In the case of resonance, in which the excitation frequency f A of the vibration generating mass (wheel) with the natural frequency of the oscillating mass (diaphragm spring 12 ), a resonance oscillation having an amplitude AR corresponding to the resonance curve is generated 30 , By appropriate voltage introduction into the oscillatory mass (disc spring 12 ) by supplying a radially acting static force is the natural frequency of the plate spring 12 changed, leaving a shifted resonance curve 32 arises. In the case of the excitation frequency f A of the vibration-generating mass (wheel), the amplitude of the oscillating mass would correspond to the value A V. resonance Do not occur here, since the operating point with the value A V is outside the frequency excursion. With a corresponding change in the excitation frequency f A , either by speed change or change the road condition, takes place with renewed agreement of the excitation frequency f A with the natural frequency of the plate spring 12 or, respectively, when the excitation frequency f A approaches the natural frequency, a change in the natural frequency of the disc spring occurs, in turn, by supplying a radially acting static force 12 ,

Die der Tellerfeder 12 zugeführte radial wirkende Kraft kann sowohl eine Zug- als auch eine Druckkraft sein. Die Wahl der zugeführten Kräfte ist einerseits abhängig von der Steifigkeit der Tellerfeder 12 und andererseits von der Zuführungsmöglichkeit der Eintragbarkeit der entsprechenden Kräfte. Bei einer geringen Steifigkeit der Tellerfeder 12 sind Druckkräfte ungeeignet, da sie zu Ausbeulungen der Tellerfeder 12 führen können. Der Eintrag von entsprechenden Zugkräften über den Umfang der Tellerfeder 12 ist technisch gesehen aufwendiger als der Eintrag von Druckkräften.The plate spring 12 supplied radially acting force can be both a tensile and a compressive force. The choice of the supplied forces depends on the one hand on the stiffness of the diaphragm spring 12 and on the other hand of the possibility of supplying the entry of the corresponding forces. At a low rigidity of the diaphragm spring 12 Pressure forces are unsuitable because they bulge the diaphragm spring 12 being able to lead. The entry of corresponding tensile forces over the circumference of the diaphragm spring 12 is technically more complex than the entry of compressive forces.

Die Erzeugung der radial auf die Tellerfeder 12 wirkenden Kräfte erfolgt durch ein oder mehrere ansteuerbare Aktuatoren 16, die am Umfang der Tellerfeder 12 verteilt angeordnet sind. Bei Einsatz eines Aktuators 16, der aus einem oder mehreren Piezoelementen besteht, können schnell sehr große Kräfte auf die Tellerfeder 12 übertragen werden, so dass entsprechende Veränderungen der Eigenfrequenz sehr schnell und präzise während des Fahrbetriebes durchgeführt werden können. Die Ansteuerung des Aktuators 16 erfolgt über einen Sensor, der die jeweilige Anregungsfrequenz der der Schwingung erzeugenden Masse ermittelt. Als Ausgangsgröße für die Änderung der Eigenfrequenz der Tellerfeder 12 dienen dabei zum Beispiel der gemessene Federweg, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung. Der Aktuator 16 zur Verstellung der Eigenfrequenz kann auch aus Formgedächtnisdrähten, Gewindespindeln mit Stellmotor oder dergleichen bestehen.The generation of the radial on the plate spring 12 acting forces takes place by one or more controllable actuators 16 on the circumference of the plate spring 12 are arranged distributed. When using an actuator 16 , which consists of one or more piezo elements, can quickly very large forces on the diaphragm spring 12 be transferred so that corresponding changes in the natural frequency can be performed very quickly and accurately during driving. The activation of the actuator 16 takes place via a sensor which determines the respective excitation frequency of the vibration-generating mass. As an output for changing the natural frequency of the diaphragm spring 12 For example, the measured travel, speed or acceleration are used. The actuator 16 to adjust the natural frequency can also consist of shape memory wires, threaded spindles with servomotor or the like.

Die vom Aktuator 16 erzeugten Kräfte werden über geeignete Kraftübertragungsmittel 24 radial am Umfang der Tellerfeder 12 zugeführt. Bei der Einleitung von radialen Druckkräften über den Umfang der Tellerfeder 12 ist um den Tellerfederrand ein Zugband in Form einer verstellbaren Schelle angeordnet. Über den Aktuator 16 erfolgt die Verstellung des Zugbandes, so dass durch Verkürzung beziehungsweise durch Verlängerung des Zugbandes die eingeleiteten radialen Druckkräfte entsprechend der notwendigen Verschiebung der Resonanzkurve erhöht beziehungsweise reduziert werden. Bei der Zuführung von Druckkräften ist es möglich, zur Erzeugung der entsprechenden Kräfte nur einen am Umfang der Tellerfeder 12 angeordneten Aktuator 16 einzusetzen.The from the actuator 16 forces generated are via suitable power transmission means 24 radially on the circumference of the plate spring 12 fed. In the introduction of radial compressive forces over the circumference of the plate spring 12 is arranged around the plate spring edge a drawstring in the form of an adjustable clamp. About the actuator 16 the adjustment of the tension band, so that by shortening or by extension of the tension band, the introduced radial compressive forces are increased or reduced according to the necessary displacement of the resonance curve. When supplying pressure forces, it is possible to generate the corresponding forces only one on the circumference of the plate spring 12 arranged actuator 16 use.

Zur Einleitung von radial wirkenden Zugkräften in die Tellerfeder 12 besteht das Kraftübertragungsmittel 24 aus mehreren am Umfang der Tellerfeder 12 verteilt angeordneten Segmenten. In der 2 ist die Einführung von radial wirkenden Zugkräften in die Tellerfeder 12 dargestellt, wobei der Stoßdämpfer 14 und das Dämpfungsglied 20 nicht mit gezeichnet wurden. Die als Segmente ausgebildeten Kraftübertragungsmittel 24 sind am Tellerrand der Tellerfeder 12 befestigt und wirkmäßig mit den Aktuatoren 16 verbunden. Um einen gleichmäßigen radialen Eintrag der Zugkräfte in die Tellerfeder 12 zu erzielen, ist es erforderlich, mehrere Kraftübertragungsmittel 24 am Umfang der Tellerfeder 12 verteilt anzuordnen. Dabei wird jedem einzelnen Kraftübertragungsmittel 24 ein ansteuerbarer Aktuator 16 zugeordnet.For the introduction of radially acting tensile forces in the diaphragm spring 12 there is the power transmission means 24 from several on the circumference of the plate spring 12 distributed segments arranged. In the 2 is the introduction of radially acting tensile forces in the diaphragm spring 12 shown, with the shock absorber 14 and the attenuator 20 not drawn with. The trained as a segments power transmission means 24 are on the edge of the plate spring 12 attached and working with the actuators 16 connected. For a uniform radial entry of the tensile forces in the diaphragm spring 12 To achieve this, it is necessary to have several power transmission means 24 on the circumference of the diaphragm spring 12 to arrange distributed. This is each individual power transmission means 24 a controllable actuator 16 assigned.

Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz eines piezoelektrischen Dämpfungsgliedes zur zusätzlichen aktiven Schwingungskompensation erwiesen. Dabei wird das zwischen Tellerfeder 12 und Stoßdämpfer 14 angeordnete Dämpfungsglied 20 und/oder das Dämpfungsglied 22 als piezoelektrisches Dämpfungsglied ausgebildet. Als Ausgangsgröße für das piezoelektrische Dämpfungsglied dient ebenfalls der Federweg, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung. Entsprechend dem gemessenen Signal erfolgt eine Veränderung der Steifigkeit und der Dämpfung des piezoelektrischen Dämpfungsgliedes, wodurch eine Schwingungskompensation erfolgt.Particularly advantageous is the use of a piezoelectric attenuator for additional active vibration compensation has proven. It will be between the plate spring 12 and shock absorbers 14 arranged attenuator 20 and / or the attenuator 22 designed as a piezoelectric attenuator. As an output for the piezoelectric attenuator is also the spring travel, the speed and / or acceleration. According to the measured signal, there is a change in the stiffness and the damping of the piezoelectric attenuator, whereby a vibration compensation takes place.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass während des Fahrbetriebes einerseits die Steifigkeit der Radaufhängung beeinflusst und andererseits bei einer Annäherung der Erregungsfrequenz an die Eigenfrequenz diese verstellt werden kann. Resonanzschwingungen werden dadurch weitestgehend ausgeschlossen. Durch entsprechende Verschiebung der Resonanzkurve können auch insgesamt die Schwingungen verringert werden, indem die Amplitude des Arbeitspunktes der verschobenen Resonanzkurve gering gehalten wird. Durch die gezielte Beeinflussung der Eigenfrequenz können Dämpfungsmaterialien beziehungsweise Dämpfungselemente, die zur Reduzierung von auftretenden Resonanzschwingungen benötigt werden, entfallen. Außerdem wird durch die Vermeidung von Resonanzschwingungen der Fahrkomfort verbessert.Of the Advantage of the invention is that while driving one hand the stiffness of the suspension influenced and on the other hand at an approximation of the excitation frequency this can be adjusted to the natural frequency. resonance vibrations are thereby excluded as far as possible. By appropriate Shift the resonance curve can Also, overall the vibrations are reduced by the amplitude the operating point of the shifted resonance curve kept low becomes. By specifically influencing the natural frequency damping materials or damping elements, needed to reduce resonant vibrations that occur omitted. Furthermore The driving comfort is avoided by avoiding resonance vibrations improved.

1010
Fahrzeugaufbauvehicle body
1212
TellerfederBelleville spring
1414
Stoßdämpfershock absorber
1616
Aktuatoractuator
1818
Schraubenfedercoil spring
2020
Dämpfungsgliedattenuator
2222
Dämpfungsgliedattenuator
2424
KraftübertragungsmittelPower transmission means
3030
Resonanzkurveresonance curve
3232
verschobene Resonanzkurveshifted resonance curve
AA
Amplitudeamplitude
AR A R
Amplitude im Resonanzfallamplitude in the case of resonance
AV A V
Amplitude nach verschobener Resonanzkurveamplitude after shifted resonance curve
ff
Frequenzfrequency
fA f A
Anregungsfrequenzexcitation frequency

Claims (14)

Radaufhängung für Fahrzeuge, mit einer Tellerfeder (12), einem Stoßdämpfer (14) und einer Schraubenfeder (18), wobei der Stoßdämpfer (14) und die Schraubenfeder (18) über die Tellerfeder (12) mit einem Fahrzeugaufbau (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Resonanzschwingungen der Radaufhängung die Steifigkeit und die Eigenfrequenz der Tellerfeder (12) verändert werden können mittels einer veränderbaren radial an der Tellerfeder (12) wirkenden statischen Kraft.Suspension for vehicles, with a diaphragm spring ( 12 ), a shock absorber ( 14 ) and a coil spring ( 18 ), the shock absorber ( 14 ) and the coil spring ( 18 ) over the plate spring ( 12 ) with a vehicle body ( 10 ) are connected, characterized in that to prevent resonance oscillations of the suspension, the rigidity and the natural frequency of the plate spring ( 12 ) can be changed by means of a variable radially on the plate spring ( 12 ) acting static force. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Tellerfeder (12) radial zugeführte Kraft eine Druckkraft ist.Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the disc spring ( 12 ) radially supplied force is a compressive force. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Tellerfeder (12) radial zugeführte Kraft eine Zugkraft ist.Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the disc spring ( 12 ) radially supplied force is a tensile force. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der radial auf die Tellerfeder (12) wirkenden Kräfte ein oder mehrere ansteuerbare Aktuatoren (16) am Umfang der Tellerfeder (12) angeordnet sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that for generating the radial on the plate spring ( 12 ) acting forces one or more controllable actuators ( 16 ) on the circumference of the plate spring ( 12 ) are arranged. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der Tellerfeder (12) geeignete Kraftübertragungsmittel (24) angeordnet sind, die wirkmäßig mit den Aktuatoren (16) verbunden sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that on the circumference of the plate spring ( 12 ) suitable power transmission means ( 24 ) which are operatively connected to the actuators ( 16 ) are connected. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (24) zur Einleitung von Druckkräften ein am Umfang der Tellerfeder (12) angeordnetes Zugband in Form einer verstellbaren Schelle ist.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the power transmission means ( 24 ) for introducing pressure forces on the circumference of the plate spring ( 12 ) arranged tension band in the form of an adjustable clamp. Radaufhängung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (24) zur Einleitung von Zugkräften aus mehreren am Umfang der Tellerfeder (12) verteilt angeordneten Segmenten besteht.Wheel suspension according to claim 1 to 5, characterized in that the force transmission means ( 24 ) for the introduction of tensile forces from several on the circumference of the plate spring ( 12 ) distributed segments exists. Radaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente am Tellerrand der Tellerfeder (12) befestigt sind.Wheel suspension according to claim 7, characterized in that the segments on the edge of the plate spring ( 12 ) are attached. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der radial der Tellerfeder (12) zugeführten Kräfte in Abhängigkeit von der vom Fahrwerk erzeugten Anregungsfrequenz bestimmt wird.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the radial of the plate spring ( 12 ) is determined as a function of the excitation frequency generated by the chassis. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Verstellung der radial zugeführten Kräfte die Aktuatoren (16) mit einem Sensor zur Erfassung der Anregungsfrequenz verbunden sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that for controlling the adjustment of the radially supplied forces, the actuators ( 16 ) are connected to a sensor for detecting the excitation frequency. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Verstellung der radial zugeführten Kräfte mittels der gemessenen Größen wie Federweg, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung erfolgt.Arm according to one of the preceding claims, characterized that the control of the adjustment of the radially supplied forces means the measured quantities like Travel, speed and / or acceleration takes place. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (16) aus einem oder mehreren Piezoelementen, Formgedächtnisdrähten, Gewindespindeln mit Stellmotor oder dergleichen bestehen.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators ( 16 ) consist of one or more piezo elements, shape memory wires, threaded spindles with servomotor or the like. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Tellerfeder (12) und dem Stoßdämpfer (14) Dämpfungsglieder (20, 22) angeordnet sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that between the plate spring ( 12 ) and the shock absorber ( 14 ) Attenuators ( 20 . 22 ) are arranged. Radaufhängung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Dämpfungsglieder (20, 22) ein piezoelektrisches Dämpfungsglied ist.Wheel suspension according to claim 13, characterized in that at least one of the attenuators ( 20 . 22 ) is a piezoelectric attenuator.
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