DE1430836B - Dämpfungsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einem einer Hauptfederung zwischen gefederter und ungefederter Fahrzeugmasse parallelgeschalteten Schwingungsdämpfer zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen im Resonanzbereich der gefederten Fahrzeugmasse und einem ■; aus Feder, Dämpfer und Dämpfungsmasse bestehenden, auf die hochfrequenten Schwingungen der ungefederten Masse abgestimmten und an diese angeschlossenen Schwingungstilger.

Das mit einer Dämpfungsvorrichtung verbundene Federungssystem eines Kraftfahrzeuges, durch welches der Fahrzeugaufbau gegenüber der Fahrbahn_: abgefedert wird, besteht normalerweise aus der Hauptfederung und einem der Hauptfederung parallelgeschalteten Dämpfungssystem. Ein solches Federungs-Dämpfungssystem arbeitet jedoch im allgemeinen nur innerhalb bestimmter Frequenzbereiche befriedigend und mit günstigsten Dämpfungseigenschaften. So befriedigt zwar der normale Schwingungsdämpfer bei langsam aufeinanderfolgenden Schwingungen, auf die die Hauptfederung zwischen Rad und Fahrzeugaufbau abgestimmt ist und die in der Größenordnung von etwa 1 Hz liegen; er erfüllt bei hohen Frequenzen, wie sie beim Überfahren schnell aufeinanderfolgender Hindernisse auftreten, z. B. in der Größenordnung von etwa 10 Hz, zwar seine Dämpfungsaufgabe, überträgt aber unangenehm große Stöße und Kräfte auf den Aufbau.

Um sowohl die Schwingungen der gefederten Masse als auch die Schwingungen der ungefederten Masse so zu dämpfen, daß der Kontakt der Räder mit der Fahrbahn gewährleistet ist, ist es bereits bei einer Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 095 684), zwei Schwingungsdämpfer derart miteinander zu kombinieren, daß ein zwischen der gefederten und der ungefederten Fahrzeugmasse angeordneter Dämpfer Mittel enthält, die allein auf die Geschwindigkeitsänderung in der Federungsrichtung der gefederten Fahrzeugmasse ansprechen und die Dämpfung der Geschwindigkeitsänderung der gefederten Fahrzeugmasse derart anpassen, daß die geringste Dämpfungswirkung bei gänzlich oder nahezu unbewegter gefederter Fahrzeugmasse vorhanden ist, während mit wachsender Geschwindigkeitsänderung der gefederten Fahrzeugmasse eine erhöhte Dämpfungswirkung einsetzt, während die Dämpfungsmittel des zweiten, als Schwingungstilger ausgebildeten Dämpfers nur mit der ungefederten Masse verbunden sind und deren Bewegung dämpfen.

Es ist ferner eine aus mehreren hintereinandergeschalteten Federn oder Teilfedern bestehende Federung bekannt (österreichische Patentschrift 154 061), bei der ein Schwingungsdämpfer nur einem Teil der Federung parallel geschaltet und in Abhängigkeit von der Belastung regelbar ist, und zwar insbesondere derart, daß sich Schwingungszahl und Dämpfung in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges im wesentlichen in einander entsprechender Weise verändern.

Eine weitere bekannte mit einer Dämpfungsvorrichtung verbundene Federung (französische Patentschrift 952 367) sieht neben einer Hauptfeder eine mit einem Dämpfer in Reihe geschaltete Zusatzfeder nach Art eines Relaxationsdämpfers vor, derart, daß bei langsamen Schwingungen die Drossel der Dämpfungsvorrichtung und damit auch die Zusatzfeder praktisch unwirksam ist, während bei schnellen Schwingungen die Drossel stark wirksam ist und dadurch eine entsprechende Deformation der Zusatzfeder zur Folge hat.

Gegenstand des älteren deutschen Patents 1 185 070 ist eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung mit zwei Dämpfungsmitteln, von denen eines ein Tilgungspendel ist, welches überwiegend nur die hochfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile geringer Massen dämpft, und das andere ein pneumatischer Dämpfer, der überwiegend nur die neiderfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile großer Massen dämpft. Der pneumatische Dämpfer besteht hierbei 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.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einer Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung eine im ganzen Frequenzbereich möglichst wirksame Dämpfung mit möglichst einfachen Mitteln im Falle einer mit Luft oder einem Gas arbeitenden Federung zu verwirklichen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen nach Art eines an sich bekannten Relaxationsdämpfers ausgebildet und mit einer die Hauptfederung bildenden hydropneumatischen Feder kombiniert ist, welche aus einem zwischen gefederter Masse und ungefederter Masse angeordneten, einen Stellkolben und einen

Stellzylinder aufweisenden hydraulischen Stellglied, einem mit dem Stellzylinder über eine Dämpfungsdrossel verbundenen ersten hydropneumatischen Speicher mit einem als Feder wirkenden Hauptgaspolster und einem ungedrosselt mit dem Stellzylinder verbundenen zweiten hydropneumatischen Speicher mit einem gleichfalls als Feder wirkenden Hilfsgaspolster besteht.

Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt: Da die Hauptfederung und der mit ihr verbundene Relaxationsdämpfer, die zwischen gefederter und ungefederter Masse zwischengeschaltet sind, ohne Reibung arbeiten, andererseits der Schwingungstilger nur mit der ungefederten Masse verbunden ist, wird die Federung des Fahrzeuges praktisch nicht durch Reibung beeinträchtigt. Hauptfederung und Relaxationsdämpfer können als hydropneumatische Einheiten weitgehend gemeinsame Teile aufweisen, so daß eine relativ einfache Bauweise ermöglicht wird. Durch die Hauptfederung in Verbindung mit dem Relaxationsdämpfer werden die langwelligen Schwingungen im Bereich der Aufbaueigenfrequenz reibungsarm gedämpft, während gleichzeitig der Schwingungstilger die Eigenschwingung der ungefederten Masse, insbesondere des Rades, wirksam in mäßigen Grenzen hält. Es läßt sich dadurch praktisch eine über den ganzen in Betracht kommenden Schwingungsbereich im wesentlichen gleichmäßige Schwingungsdämpfung bei verhältnismäßig kleinen auf den Aufbau übertragenen Kräften und nur geringen Schwankungen der Bodenkraft des Fahrzeuges erreichen.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch eine erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung dargestellt.

Mit 10 ist die Fahrbahn, mit 11 die gefederte Masse des Fahrzeugaufbaus und mit 12 die ungefederte Masse des Rades und der mit dem Rad beim Durchfedern mitschwingenden Teile bezeichnet. Zwischen Fahrbahn und Radmasse liegt ein aus Reifenfederung 13 und Reifendämpfung 14 bestehendes Federungssystem, dessen Eigenfrequenzen im allgemeinen im Bereich von etwa 10 Hz hegen.

Zwischen der ungefederten Masse 12 und der gefederten Masse 11 befindet sich eine Hauptfederung und ein als Relaxationsdämpfer 16 a ausgebildeter Schwingungsdämpfer mit einem einen Stellkolben und einen Stellzylinder aufweisenden hydraulischen Stellglied 17 a. Mit diesem ist einerseits über eine Dämpfungsdrossel ein hydropneumatischer Speicher 15 α mit einem als Feder wirkenden Hauptgaspolster und andererseits ungedrosselt ein hydropneumatischer Speicher 18 a mit einem gleichfalls als Feder wirkenden, einen Teil des Relaxationsdämpfers bildenden Hilf sgaspolster verbunden.

Des weiteren ist ein Schwingungstilger 19 vorgesehen, der mit der ungefederten Masse 12 verbunden ist und aus einer Dämpfungsmasse 20, einer Feder 21 und einem Dämpfer 22 besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch: ^:

   Dämpfungsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einem einer Hauptfederung zwischen gefederter und ungefederter Fahrzeugmasse parallelgeschalteten Schwingungsdämpfer zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen im Resonanzbereich der gefederten Fahrzeugmasse und einem aus Feder, Dämpfer und Dämpfungsmasse bestehenden, auf die hochfrequenten Schwingungen der ungefederten Masse abgestimmten und an diese angeschlossenen Schwingungstilger, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen nach Art eines an sich bekannten Relaxar tionsdämpfers (16 α) ausgebildet und mit einer die Hauptfederung bildenden hydropneumatischen Feder kombiniert ist. welche aus einem zwischen gefederter Masse (11) und ungefederter Masse (12) angeordneten, einen Stellkolben und einen Stellzylinder aufweisenden hydraulischen Stellglied (17 a), einem mit dem Stellzylinder über eine Dämpfungsdrossel verbundenen ersten hydropneumatischen Speicher (15 a) mit einem als Feder wirkenden Hauptgaspolster, und einem ungedrosselt mit dem Stellzylinder verbundenen zweiten hydropneumatischen Speicher (18 a) mit einem gleichfalls als Feder wirkenden Hilfsgaspolster besteht.