DE1043104B

DE1043104B - Arrangement for vibration damping of sprung vehicle wheels, especially in motor vehicles

Info

Publication number: DE1043104B
Application number: DED25305A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-04-03
Filing date: 1957-04-03
Publication date: 1958-11-06
Also published as: GB840909A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schwingungsdämpfung von abgefederten Fahrzeugrädern, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, wobei dem Fahrzeugrad ein Schwingungstilger zugeordnet ist.The invention relates to an arrangement for vibration damping of sprung vehicle wheels, in particular in motor vehicles, a vibration damper being assigned to the vehicle wheel.

Es ist bekannt, zur Dämpfung von Schwingungen bei Maschinen oder Maschinenteilen Trägheitsdämpfer, sogenannte Schwingungstilger, zu verwenden. Auch bei Fahrzeugen sind Schwingungstilger zur Dämpfung der Radbewegungen bereits verwendet worden. Sie erlauben eine wirkungsvolle Dämpfung der Radbewegungen innerhalb der Radaufhängung selbst, ohne daß dabei Störkräfte in das Fahrzeug eingeleitet werden.It is known to use inertia dampers, so-called vibration absorbers, to dampen vibrations in machines or machine parts. Vibration dampers are also already used in vehicles to dampen the wheel movements been. They allow effective damping of the wheel movements within the wheel suspension even without disturbing forces being introduced into the vehicle.

Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung der mit Schwingungstilgern versehenen Radaufhängungen. Eine solche Verbesserung wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die auf das Rad bezogene unabgefederte Masse des ganzen Schwingungstilgers, d. h. also des Federelementes und des anteiligen Dämpfungselementes, kleiner ist als die Tilgermasse. Dabei kann als Masseelement für den Schwingungstilger ein Stoßdämpfer vorgesehen und in unmittelbarer Radnähe am Radträger derart angeordnet sein, daß seine größere Masse als Tilgermasse über ein als Tilgerfeder dienendes Federelement mit der Radaufhängung verbunden ist.The invention aims at a further improvement of the wheel suspensions provided with vibration dampers. Such an improvement is achieved according to the invention in that the related to the wheel unsprung mass of the entire vibration absorber, d. H. so the spring element and the proportional Damping element, is smaller than the damper mass. It can be used as a mass element for the vibration absorber a shock absorber is provided and arranged in the immediate vicinity of the wheel on the wheel carrier in such a way that that its greater mass than damper mass via a spring element serving as a damper spring with the wheel suspension connected is.

Eine mögliche Ausführung besteht darin, daß der Dämpfungskolben über seine Kolbenstange mit dem Radträger verbunden ist und das Stoßdämpfergehäuse mit der Stoßdämpferfüllung und gegebenenfalls vorgesehenen Zusatzmassen als Tilgermasse wirkt und mit der Tilgerfeder in Verbindung steht. Diese kann mit der Radaufhängung, z. B. mit einem Querlenker, zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe des Anlenkpunktes der Radaufhängung am Fahrzeugrahmen verbunden sein.One possible embodiment is that the damping piston via its piston rod with the Wheel carrier is connected and the shock absorber housing with the shock absorber filling and optionally provided Additional mass acts as a damper mass and is connected to the damper spring. This can with the suspension, e.g. B. with a wishbone, conveniently in the immediate vicinity of the pivot point be connected to the wheel suspension on the vehicle frame.

Auf diese Weise wird erreicht, daß von der gesamten Masse des Stoßdämpfers nur der Stoßdämpferkolben und die Kolbenstange ■— d. h. also der weitaus kleinere Teil — zu den unabgefederten Radmassen zu rechnen ist. Die Hauptmasse des Stoßdämpfers wirkt als Tilgermasse und zählt damit nicht zu den unabgefederten Radmassen. Der auf das Rad bezogene Masseanteil der Tilgerfeder ist ebenfalls sehr klein, da ihre Hauptmasse in unmittelbarer Nähe des Anlenkpunktes der Radaufhängung, z. B. des Querlenkers, am Fahrzeugrahmen liegt und daher nur kleine Bewegungen ausführt.In this way it is achieved that of the total mass of the shock absorber only the shock absorber piston and the piston rod ■ - d. H. so the much smaller part - to the unsprung wheel masses is to count. The main mass of the shock absorber acts as a damper mass and is therefore not one of the unsprung Wheel masses. The mass fraction of the damper spring related to the wheel is also very small, because their main mass in the immediate vicinity of the pivot point of the suspension, z. B. the wishbone, is on the vehicle frame and therefore only makes small movements.

Die Tilgerfeder kann im Rahmen der Erfindung an sich beliebig gestaltet werden. Eine Ausführung sieht z. B. eine Blattfeder nach Art eines gleichschenkligen Dreiecks vor, wobei an der Spitze der Stoßdämpfer als Tilgermasse befestigt ist und die Einspannung an der Dreieckbasis erfolgt.The damper spring can be designed as desired within the scope of the invention. An execution sees z. B. a leaf spring in the manner of an isosceles triangle, with the shock absorber at the top is attached as a damper mass and the clamping takes place at the triangle base.

Anordnung zur Schwingungsdämpfung
von abgefederten Fahrzeugrädern,
insbesondere bei KraftfahrzeugenArrangement for vibration damping
of sprung vehicle wheels,
especially in motor vehicles

Anmelder:Applicant:

ίο Daimler-Benz Aktiengesellschaft,ίο Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dr.-Ing. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ),
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ),
has been named as the inventor

Eine andere Möglichkeit liegt darin, die Tilgerfeder als Drehstabfeder auszubilden und in der Nähe des fahrzeugseitigen Anlenkpunktes der Radaufhängung parallel zur Fahrzeuglängsachse anzuordnen und über einen Hebel mit der in Radnähe befindlichen Tilgermasse zu verbinden.Another possibility is to design the damper spring as a torsion bar spring and close to the to arrange the vehicle-side pivot point of the wheel suspension parallel to the vehicle longitudinal axis and over to connect a lever with the damper mass located near the wheel.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen mit den für sie wesentlichen Teilen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung an Hand von Einzelradaufhängungen. Das Prinzip der Erfindung ist auch auf Starrachsen anwendbar. Es zeigenHow the invention can be carried out in detail, show with the parts essential for them Embodiments of the drawing on the basis of independent wheel suspensions. The principle of the invention can also be used on rigid axles. Show it

Fig. 1 und 2 zwei Radaufhängungen im Schema und Fig. 3 die Anordnung und Ausbildung der Tilgerfeder in schematischer Draufsicht.Fig. 1 and 2 two wheel suspensions in the scheme and Fig. 3 the arrangement and design of the damper spring in schematic plan view.

Nach Fig. 1 ist der Radträger 10 eines Fahrzeugrades 11 durch einen unteren Querlenker 12 am Fahrzeugrahmen 13 angelenkt und oben über ein Federelement 14 abgestützt. Als Federelement 14 kann eine Schraubenfeder 15 oder eine beliebige andere Feder dienen, der in an sich bekannter Weise ein Stoßdämpfer 16 zugeordnet sein kann. Die Schraubenfeder 15 liegt konzentrisch um den Stoßdämpfer 16 und ist über den Federteller 17 mit dem Stoßdämpfergehäuse und gleichzeitig mit dem Radträger 10 verbunden. Der Dämpfungskolben 18 ist über seine Kolbenstange 19 am Fahrzeugrahmen 13 angelenkt.According to Fig. 1, the wheel carrier 10 of a vehicle wheel 11 is through a lower wishbone 12 on the vehicle frame 13 articulated and supported at the top via a spring element 14. As a spring element 14, a Helical spring 15 or any other spring are used, which is a shock absorber in a manner known per se 16 can be assigned. The coil spring 15 is concentric around the shock absorber 16 and is connected to the shock absorber housing and at the same time to the wheel carrier 10 via the spring plate 17. The damping piston 18 is articulated to the vehicle frame 13 via its piston rod 19.

Unmittelbar neben dem Radträger 10 befindet sich der aus einem Masse- und einem Federelement bestehende Schwingungstilger 20, der nach Art eines Stoßdämpfers ausgebildet ist. Die Tilgermasse wird dabei durch das Stoßdämpfergehäuse 21 mit der Füllung 22 gebildet, der gegebenenfalls noch besondere Zusatzmassen 23 zugeordnet sein können. Diese Tilgermasse ist über eine Tilgerfeder 24 mit dem unterenImmediately next to the wheel carrier 10 is the one consisting of a mass and a spring element Vibration damper 20, which is designed in the manner of a shock absorber. The absorber mass is thereby formed by the shock absorber housing 21 with the filling 22, which may also be special Additional masses 23 can be assigned. This damper mass is connected to the lower one via a damper spring 24

S09· 677/6STS09 677 / 6ST

Querlenker 12 oder einem anderen Teil der Radaufhängung verbunden. Sie kann zweckmäßigerweise in unmittelbarer Xähe des fahrzeugseitigen Anlenkpunktes 25 des Ouerlenkers 12 an diesem eingespannt sein. Der Stoßdämpferkolben 26 ist über seine KoI-benstange 27 am Radträger 10 angelenkt.Control arm 12 or another part of the suspension connected. It can conveniently be in Immediate proximity of the vehicle-side articulation point 25 of the Ouerlenker 12 clamped on this be. The shock absorber piston 26 is articulated to the wheel carrier 10 via its piston rod 27.

Zur unabgefederten Masse des Schwingungstilgers zählt also lediglich die weitaus kleinere Masse des Stoßdämpfers, nämlich der Dämpfungskolben 26 mit der Kolbenstange 27. Die eventuell noch zusätzlich vergrößerte Hauptmasse bildet die Tilgermasse. Da sie also über die Tilgerfeder mit der Radaufhängung verbunden ist, zählt sie nicht mehr zur unabgefederten Masse.The unsprung mass of the vibration absorber only includes the much smaller mass of the Shock absorber, namely the damping piston 26 with the piston rod 27. The possibly additionally The enlarged main mass forms the absorber mass. Since they are connected to the suspension via the damper spring connected, it no longer counts to the unsprung mass.

Die Tilgerfeder 24 kann, wie Fig. 3 zeigt, als Blattfeder nach Art eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet sein. Sie liegt vorzugsweise zwischen den beiden Armen des als Dreiecklenker ausgebildeten unteren Ouerlenkers 12. Die Dreieckbasis kann dabei die Einspannstelle 28 bilden und an der Dreieckspitze die Tilgermasse angeordnet sein.As FIG. 3 shows, the damper spring 24 can be designed as a leaf spring in the manner of an isosceles triangle be. It is preferably between the two arms of the wishbone designed as a wishbone lower Ouerlenkers 12. The triangle base can form the clamping point 28 and at the tip of the triangle the absorber mass be arranged.

Eine andere Möglichkeit besteht in der Ausbildung der Tilgerfeder als Drehstabfeder. Diese könnte in der Xähe des fahrzeugseitigen Anlenkpunktes 25 der Radaufhängung parallel zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet und mit der Tilgermasse über einen etwa quer zur Fahrzeuglängsrichtung liegenden Hebel verbunden sein. Um die Tilgermasse noch näher an die Radebene heranzubringen, besteht die Möglichkeit, den Stoßdämpfer aus der Radachse herauszunehmen und in Fahrzeuglängsrichtung vor oder hinter dem Radträger 10 anzuordnen,Another possibility is to design the damper spring as a torsion bar spring. This could be in the Arranged near the vehicle-side articulation point 25 of the wheel suspension parallel to the longitudinal direction of the vehicle and connected to the damper mass via a lever lying approximately transversely to the longitudinal direction of the vehicle be. In order to bring the damper mass even closer to the wheel plane, there is the possibility of the Remove shock absorbers from the wheel axle and in the vehicle longitudinal direction in front of or behind the wheel carrier 10 to order

Fig. 2 zeigt eine im Prinzip gleiche Radaufhängung. Diesmal ist jedoch der Radträger 10 über einem oberen und einem unteren Querlenker 12 bzw. 12' am Fahrzeugrahmen 13 angelenkt. Der als Masseelement des Schwingungstilgers wirkende Stoßdämpfer 20 ist, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet und oben in einem winkelförmigen Widerlager 29 des oberen Ouerlenkers 12' gelagert. Am gleichen Punkt greift das zur Abstützung dienende Federelement 14' an. Dieses kann wie bei Fig. 1 ausgebildet sein.Fig. 2 shows a basically the same wheel suspension. This time, however, the wheel carrier 10 is above one upper and a lower wishbone 12 and 12 'are articulated on the vehicle frame 13. The one as a mass element of the vibration absorber acting shock absorber 20 is, as described above, formed and above in an angular abutment 29 of the upper Ouerlenker 12 'mounted. At the same point it intervenes the spring element 14 'serving for support. This can be designed as in FIG. 1.

Abweichend davon kann auch eine Schraubenfeder 15' auf einem Federteller 17' am Gehäuse 16' eines Stoßdämpfers und nicht am Radträger 10 angeordnet sein. Im Stoßdämpfer sind dann in bereits vorgeschlagener Weise zwei Kolben 31 und 32 angeordnet, und die Radlast wird durch die Kolbenstange 30 auf den unteren Tragkolben 31 übertragen und damit un mittelbar in das Dämpfungsmittel, z. B. das Öl des Stoßdämpfers, eingeleitet. Erst mittelbar erfolgt die Weiterleitung an die Feder 15'. Dadurch steht das Dämpfungsmittel stets unter einem dem Fahrzeuggewicht entsprechenden Druck, so daß keine Dampfblasenbildung auftreten kann. Zur Deckung der Leck-Ölverluste im Stoßdämpfer 16' kann weiterhin eine Pumpe vorgesehen sein.Notwithstanding this, a helical spring 15 'can also be on a spring plate 17' on the housing 16 ' Shock absorber and not be arranged on the wheel carrier 10. In the shock absorbers are then already proposed Way two pistons 31 and 32 are arranged, and the wheel load is borne by the piston rod 30 the lower support piston 31 transferred and thus un indirectly in the damping means, for. B. the oil of Shock absorber initiated. The forwarding to the spring 15 'only takes place indirectly. That is how it stands Damping means always under a pressure corresponding to the weight of the vehicle, so that no vapor lock formation can occur. To cover the leakage oil losses in the shock absorber 16 'can also be a Pump may be provided.

Beiden Ausführungsformen gemeinsam ist die Wirkungsweise des Schwingungstilgers. Die Tilgermasse schwingt im wesentlichen in Gegenphase zur Radschwingung und verzehrt auf diese Weise die Schwin';ungsenergie. Durch entsprechende Beeinflussung der Tilgerfeder und der Dämpfung der Tilgermasse kann man den Tilger auf bestimmte, besonders zu dämpfende Frequenzen, z. B. auf die Eigenfrequenz der Radaufhängung, abstimmen.The mode of operation of the vibration absorber is common to both embodiments. The absorber mass oscillates essentially in phase opposition to the wheel oscillation and in this way consumes the Vibration energy. By influencing the damper spring and the damping of the Damper mass you can use the damper on certain frequencies to be particularly damped, eg. B. on the Natural frequency of the wheel suspension.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for vibration damping of sprung vehicle wheels, especially in Motor vehicles, with the help of a vibration damper, characterized in that the Wheel (11) related, unsprung mass (26, 27) of the spring (24) and mass element (21, 22, 23) existing vibration damper (20) is smaller than the damper mass (21, 22, 23).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that as a mass element for the Vibration absorber (21,22,26,27) a shock absorber (20) is provided and in the immediate vicinity of the wheel on the wheel carrier (10) is arranged such that its larger mass (21, 22) as a damper mass over a serving as a damper spring spring element (24) is connected to the wheel suspension (12).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that that the damping piston (26) via its piston rod. (27) with the wheel carrier (10) and the shock absorber housing (21) with any additional masses (23) and the Shock absorber filling (22) acts as a damper mass and is connected to the damper spring (24).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the damper spring (24) with the wheel suspension, e.g. a wishbone (12), in the immediate vicinity of the articulation point (25) of the The suspension is connected to the vehicle frame (13).

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the damper spring as a leaf spring designed in the manner of an isosceles triangle and the absorber mass attached to the top is, while the triangle base forms the clamping point.

6. Arrangement according to claim 4, characterized in that the damper spring as a torsion bar spring formed, in the vicinity of the vehicle-side pivot point of the suspension parallel to The vehicle's longitudinal axis is arranged and connected to the damper mass via a lever.

7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel carrier (10) directly or via handlebars with a the wheel load absorbing spring element (14), for. B. a coil spring (15) connected and this Spring element given all a known shock absorber (16) is assigned (Fig. 1).

8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel load from the wheel carrier (10) directly or via a link on a support piston (31) of a liquid shock absorber (16 ') and a spring element on the shock absorber housing, e.g. B. a coil spring (15 ') is arranged, which on the other hand, like the shock absorber piston (32), on the vehicle frame (13) is supported (Fig. 2).

1 sheet of drawings