DE1185070B

DE1185070B - Device for vibration damping in vehicles with suspension, in particular trucks

Info

Publication number: DE1185070B
Application number: DEK34076A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Helling
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1958-02-14
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1965-01-07

Description

Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bei gefederten Fahrzeugen, insbesondere Lastfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bei gefederten Fahrzeugen, insbesondere Lastfahrzeugen, für die zwischen den bei Federbewegungen relativ gegeneinander bewegten Fahrzeugteilen auftretenden Schwingungen mittels zweier getrennter Dämpfungsmittel, und zwar eines überwiegend nur die hochfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile geringer Masse, vorzugsweise der Fahrzeugachsen, dämpfenden Tilgungspendels und eines überwiegend nur die niederfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile großer Masse, insbesondere des Fahrzeugaufbaues, dämpfenden pneumatischen Dämpfers.Device for vibration damping in vehicles with suspension, in particular Trucks The invention relates to a device for vibration damping in the case of vehicles with suspension, especially trucks, for those between the Spring movements relative to each other moving vehicle parts occurring vibrations by means of two separate damping means, one predominantly only the high-frequency ones Vibrations of the vehicle parts of low mass, preferably the vehicle axles, damping repayment pendulum and one predominantly only the low-frequency vibrations the vehicle parts of large mass, especially the vehicle body, damping pneumatic Damper.

Eine derartige Einrichtung bildet bereits den Gegenstand eines nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren Patentes. Bei dieser Einrichtung ist ein von der Tragfederung getrennter pneumatischer Dämpfer für die niederfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile großer Masse vorgesehen, der ein auf vertikale Aufbaubeschleunigungen mittels Masse und Feder empfindliches Glied zur Steuerung der Dämpfungsdrosseln für das Dämpfungsmedium in Abhängigkeit von der vertikalen Beschleunigung der gefederten Massen, Fahrzeugaufbau einschließlich Rahmen, enthält.Such a device already does not constitute the subject matter of one prior art belonging earlier patent. With this facility there is a Pneumatic damper for low-frequency vibrations, separated from the suspension the vehicle parts of large mass provided, the one on vertical body accelerations Sensitive element by means of mass and spring to control the damping throttles for the damping medium as a function of the vertical acceleration of the sprung Contains masses, vehicle body including frame.

Bekannt ist bereits eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bei gefederten Fahrzeugen für die zwischen den bei Federbewegungen relativ gegeneinander bewegten Fahrzeugteilen auftretenden Schwingungen mittels zweier getrennter Dämpfungsmittel, und zwar eines überwiegend nur die hochfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile geringer Masse dämpfenden Tilgungspendels und eines Schwingungen aller Frequenzen dämpfenden mechanischen Reibungsdämpfers. Da der Reibungsdämpfer keine frequenzselektierende Wirkung haben kann, treten hierbei die üblichen, den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit beeinträchtigenden Rückwirkungen der Schwingungen der Fahrzeugteile geringer Masse auf die Fahrzeugteile großer Masse auf.A device for damping vibrations in sprung is already known Vehicles for moving relative to each other between the spring movements Vehicle parts occurring vibrations by means of two separate damping means, and one predominantly only the high-frequency vibrations of the vehicle parts low mass damping repayment pendulum and an oscillation of all frequencies damping mechanical friction damper. Since the friction damper is not a frequency-selective Can have an effect, the usual, driving comfort and driving safety occur impairing repercussions of the vibrations of the vehicle parts of low mass on the vehicle parts of large mass.

Die Erfindung bezweckt, mit einfachen Mitteln eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bei luftgefederten Fahrzeugen zu schaffen, die eine einwandfreie frequenzselektive Dämpfung, auch der niederfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile großer Masse, ermöglicht.The invention aims to provide a device for with simple means To create vibration damping in air-sprung vehicles that is flawless frequency-selective damping, also of the low-frequency vibrations of the vehicle parts large mass, made possible.

Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, daß der pneumatische Dämpfer in an sich bekannter Weise aus einem als Luftfederung für das Fahrzeug dienenden Behälter mit elastischen Wandungen, einem Zusatzbehälter mit starren Wandungen und einer mit einer Drosselstelle versehenen Verbindungsleitung zwischen den Behältern besteht.In a device of the type mentioned above, the invention exists in that the pneumatic damper in a known manner consists of an air suspension for the vehicle serving container with elastic walls, an additional container with rigid walls and a connecting line provided with a throttle point exists between the containers.

Mit diesem kombinierten, mit ein und demselben Strömungsmedium arbeitenden Federungs-Dämpfungs-Aggregat kann die frequenzabhängige Abstimmung der Dämpfungswirkung des pneumatischen Dämpfers durch entsprechende Dimensionierung der Drosselquerschnitte derart erfolgen, daß das Maximum der Dämpfungswirkung etwa im Bereich der Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaues einschließlich Rahmen liegt, so daß die Dämpfungswirkung und damit die Stoßübertragung im Bereich der hochfrequenten Schwingungen der Fahrzeugachsen vernachlässigbar klein wird. Die frequenzselektierende Wirkung solcher pneumatischer Dämpfer beruht auf der Tatsache, daß bei gegebenem Drosselquerschnitt die Wirbelarbeit an der Drosselstelle, die ein Maß für die Dämpfung darstellt, bei einer bestimmten Frequenz ein Maximum bildet, wobei nach der einen Seite (in Richtung niedrigerer Frequenzen) die Drosselarbeit wegen der kleineren Strömungsgeschwindigkeit in der Drosselstelle und nach der anderen Seite (in Richtung höherer Frequenzen) die Drosselarbeit wegen der geringeren, in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit überströmenden Luftmenge geringer wird.With this combined, working with one and the same flow medium The suspension damping unit can adjust the damping effect as a function of the frequency of the pneumatic damper by appropriately dimensioning the throttle cross-sections take place in such a way that the maximum of the damping effect is approximately in the range of the natural frequency of the vehicle body including frame, so that the damping effect and thus the shock transmission in the area of the high-frequency vibrations of the vehicle axles becomes negligibly small. The frequency-selective effect of such pneumatic Damper is based on the fact that for a given throttle cross-section, the vortex work at the throttle point, which is a measure of the damping, at a certain Frequency forms a maximum, with one side (towards lower Frequencies) the throttling work because of the lower flow velocity in the Throttle point and on the other side (in the direction of higher frequencies) the throttling work because of the lower, overflowing in the short time available Air volume becomes smaller.

An sich sind bereits Luftfederungen für Fahrzeuge bekannt, bei denen der als Tragfederung dienende Behälter mit elastischen Wandungen über eine Verbindungsleitung mit Drosselstelle mit einem Zusatzbehälter mit starren Wandungen verbunden ist, so daß hierbei auch die Wirkungen eines pneumatischen Dämpfers auftreten können.Air suspensions for vehicles are already known per se, in which the container serving as a suspension system with elastic walls via a connecting line is connected with a throttle point with an additional tank with rigid walls, so that the effects of a pneumatic damper can also occur here.

Zweckmäßig ist ferner eine Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung, bei der der Querschnitt der Drosselstelle zwischen dem Behälter mit elastischen Wandungen und dem Zusatzbehälter in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der auf dem Fahrzeug ruhenden Belastung und/oder dem Differenzdruck zwischen dem Behälter mit elastischen Wandungen und dem Zusatzbehälter veränderlich ausgebildet ist.It is also expedient to design the device according to the Invention in which the cross section of the throttle point between the container with elastic Walls and the additional container in is known to be dependent on the load resting on the vehicle and / or the differential pressure between the container with elastic walls and the additional container designed to be variable is.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Rückansicht der Antriebsachse eines Lastfahrzeuges und F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1. In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically, namely FIG. 1 shows a rear view of the drive axle of a truck and FIG . 2 is a plan view of FIG . 1.

An dem Rahmen 1 eines Fahrzeuges sind mittels Lagerböcke 2 Längslenker 3 und 4 schwenkbar angelenkt. Mit beiden Längslenkern 3 und 4 ist die Achse 5 des Fahrzeuges fest verbunden. Die Federung des Fahrzeuges besteht aus einem Luftpolster, welches in balgförmig ausgebildeten Behältern 6 und 7 und je einem dazugehörigen starren Zusatzbehälter8 und-9 eingeschlossen ist. Dabei sind der Behälter 6 und der Zusatzbehälter 8 durch eine Verbindungsleitung 10 und der Behälter7 und der Zusatzbehälter9 durch eine Verbindungsleitung 11 miteinander verbunden. Der Behälter 6 ist an einem Joch 12 des Rahmens 1 befestigt, während der Behälter7 an einem entsprechenden Joch13 des Rahmensl befestigt ist. Die Längslenker 3 und 4 stützen sich an den Behältern 6 und 7 ab und schwingen bei Federbewegungen des Fahrzeuges um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse in den Lagerböcken 2, wobei die Behälter 6 und 7 zusammengedrückt werden.On the frame 1 of a vehicle 2 trailing arms 3 and 4 are pivotably articulated by means of bearing blocks. The axle 5 of the vehicle is firmly connected to the two trailing arms 3 and 4. The suspension of the vehicle consists of an air cushion which is enclosed and-9 in bellows-formed containers 6 and 7 and depending on an associated rigid Zusatzbehälter8. The container 6 and the additional container 8 are connected to one another by a connecting line 10 and the container 7 and the additional container 9 by a connecting line 11. The container 6 is attached to a yoke 12 of the frame 1 , while the container 7 is attached to a corresponding yoke 13 of the frame 1. The trailing arms 3 and 4 are supported on the containers 6 and 7 and when the vehicle moves about a horizontal axis running transversely to the direction of travel swing in the bearing blocks 2, the containers 6 and 7 being pressed together.

Als Drosselstelle zur Dämpfung der Schwingungen des Rahmens 1 und des auf diesem ruhenden, nicht dargestellten Aufbaues des Fahrzeuges dienen nicht dargestellte Drosselstellen in den Verbindungsleitungen 10 und 11 zwischen den Behältern 6 bzw. 7 und den Zusatzbehältem 8 bzw. 9, wobei der Querschnitt dieser Drosselstellen derart bemessen ist, daß das Maximum der Dämpfungswirkung etwa im Bereich der Eigenfrequenz des Rahmens 1 mit dem darauf befindlichen Aufbau liegt, während die Drosselwirkung bei hochfrequenten Schwingungen der Achse 5 vernachlässigbar klein ist. Der Querschnitt der Drosselstellen kann ferner noch in nicht dargestellter Weise abhängig von der auf dem Fahrzeug ruhenden Belastung, auch abhängig vom Differenzdruck zwischen den beiden Behältern je eines der Federungssysteme regelbar sein.As a throttle point for damping the vibrations of the frame 1 and on this resting, not shown structure of the vehicle, not shown throttle points in the connecting lines 10 and 11 between the containers 6 and 7 and the additional containers 8 and 9, the cross-section of these throttle points is dimensioned such that the maximum of the damping effect is approximately in the range of the natural frequency of the frame 1 with the structure on it, while the throttling effect is negligibly small in the case of high-frequency vibrations of the axis 5. The cross section of the throttle points can furthermore be controllable in a manner not shown depending on the load resting on the vehicle, and also depending on the differential pressure between the two containers of one of the suspension systems.

Zur Tilgung der hochfrequenten Schwingungen der Achse 5 ist ein Tilgungspendel vorgesehen, welches - wie an sich bereits Gegenstand eines älteren Patentes - aus einer Feder 14 und einem als Masse dienenden Reserverad 15 besteht. Dabei ist die Feder 14 einerseits an dem Vängslenker 3 und andererseits mittels eines Federbügels 16 an dem Längslenker 4 angelenkt.To reduce the high-frequency vibrations of the axle 5 , a reduction pendulum is provided, which - as already the subject of an older patent - consists of a spring 14 and a spare wheel 15 serving as a mass. The spring 14 is hinged on the one hand to the trailing arm 3 and on the other hand to the trailing arm 4 by means of a spring clip 16.

Claims

Claims: 1. Device for vibration damping in suspended vehicles, in particular trucks, for the vibrations occurring between the vehicle parts moving relative to each other during spring movements by means of two separate damping means, namely one that mainly only damps the high-frequency vibrations of the low-mass vehicle parts, preferably the vehicle axles Til- "ungspendels and a mainly only the low-frequency vibrations of the vehicle parts of large mass, in particular the vehicle body, damping pneumatic damper, characterized in that the pneumatic damper in a known manner from a container serving as air suspension for the vehicle (6, 7) with elastic walls, an additional container (8, 9) with rigid walls and a connecting line (10, 11) provided with a throttle point between the containers (6 and 8 or 7 and 9) .

2. Device according to claim 1, characterized in that the cross section of the throttle point between the container (6 or 7) with elastic walls and the auxiliary reservoir (8 or 9) in dependence manner known per se in the absence of the vehicle on the static load and / or the differential pressure between the container (6 or 7) with elastic walls and the additional container (8 or 9) is designed to be variable. Considered publications: German Patent Specifications No. 617 918, 802 21 1; German Auslegeschrift No. 1 021 732; German Auslegeschrift V 7116 11/63 c (published on October 4, 1956); French Patent No. 1157 105; . USA. Patents No. 2199084, 2443433, 2537491; Automobile Engineer magazine from July 1953, pp. 295 to 300. Older patents considered: German patents No. 1 043 104, 1095 022, 1095684.