DE2237058A1

DE2237058A1 - Als radfuehrungsglied dienender dynamischer stossdaempfer

Info

Publication number: DE2237058A1
Application number: DE19722237058
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl Ing Grotewohl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1974-02-07

Description

Als Raiilirirngsglied dienender dynamischer Stoßdämpfer Die Erfindung bezieht sich auf einen als Radführungsglied dienenden dynamischen Steßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine in einem Tilgerrohr schwingende Tilger3æsse gleichzeitig als hydraulischer Stoßdämpferkolben ausgebildet ist und bei dem das Tilgerrohr einerseits an den ungefederten Massen befestigt ist und andererseits in einem mit den abgefederten Massen verbandenenFührungsrohr gleitet.
Ein derartiger Stoßdämpfer ist aus der bekanntgemachten deutsohen Patentanmeldung V 7 116 II/63c bekannt. Bei- diesem dynamischen Stoßdämpfer wurden zwecks Verringerung der schwingenden Dämpfungsmasse die Ausschläge möglichst grcß gehalten, Dadurch, daß der Stoßdämpfer gleichzeitig als Abstützglied herangezogen wurde, ergab sich die Mögliohkeit, die gesamte Entfernung vom Rad bis zur Abstützstelle an der Karosserie als Weg des Ausschlages für die schwingende Tilgermasse auszunutzen und diese selbst klein zu halten. Zugleich konnte infolge der großen Ausschläge bzw. der vergrößerten Geßchwindigkeit der Tilgernasse, die als hydraulischer Stoßdämpferkolben ausgebildet war, eine wirksame und empfindliche oldämpfung erreicht werden, ohne besonders große Anforderungen an die Fertigungstoleranzen zu stellen. Dieser bekannte Stoßdämpfer vermag jedoch nur die Eigenschwingungen der Radanordnung und nicht auch die Eigenschwingungen des Aufbaus zu dämpfen.
tberhaupt ist es äußerst schwierig, mit einem einzigen Stoßdämpfer die Eigenschwingungen sowohl der gefederten als auch der ungefederten Massen in gleich wirksamer Weise zu dämpfen. Infolge ihres verhältnismäßig großen Gesamtgewichtes hat nämlich die gefederte Masse, wozu der Fahrzeugrahmen mit dem zugehörigen Aufbau gezählt wird, eine relativ niedrige Eigenfrequenz von etwa einer Schwingung pro Sekunde, während die ungefederte Masse, die sich aus der gesamten Radanordnung zusammensetzt, infolge ihres wesentlich geringeren Gesamtgewichtes eine höhere Eigenfrequenz von etwa zehn Schwingungen p=>Sekunde aufweist. Ein einziger Schwingungsdämpfer, der diese in ihren Frequenzen um eine Zehnerpotenz unterschiedlichen Schwingungen gleichzeitig dämpfen soll, kann dies nur bis zu einem gewissen Grade erreichen. Ein weiterer Nachteil eines solchen Schwingungsdämpfers besteht darin, daß die verhältnismäßig großen wechselnden Datgferkräfte bei Anregung der 10 Hz - Radschwingungen m-:Lbtelbar als Erregerkräfte in den Aufbau eingeleitet werdenund dadurch einen sehr ungünstigen Einfluß auf den Fahrkomfort und die Verdrehbeanspruchung der Karosserie haben. Dabei kommt noch der-Umstand erschwerend hinzu, daß die Anregung der 10 Es - Radeigenschwingungen wesentlich häufiger auftritt als die Anregung der 1 Hz -Aufbaueigenschwingung.
Nun ist es an sich schon bekannt, eine Dämpfung dieser beiden unterschiedlichen Schwingungen getrennt vor zu nehmen. So ist beispielsweise eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfuogbei gefederten Fahrzeugen, insbesondere LastfahrzeugXen, bekannt (DPS 1 185 070), bei der zwei getrennte Dampfungsmittel vorgesehen. sind, und zwar an überwiegend nur die hochfrequenten Schwingungen der Fahrzugteile geringer Masse dämpfendes Tilgungspendel und ein überwiegend nur die niederfrequenten Schwingungen der Fahrzeugteile großer Masse dämpfender pneumatischer Dämpfer. Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Schwingungsdämpfung (DPS 1 043 104) sind ebenfalls zwei getrennte Dämpfer vorgesehen, die beide als hydraulische Stoßdämpfer ausgeführt sind. Dabei wirkt auch schon einer der beiden Stoßdämpfer als Schwingungstilger, wobei die Tilgermasse durch das Stoßdämpfergehäuse mit der Füllung gebildet wird.
Diese bekannten Ausführungen erfordern jedoch wegen der gesonderten Anordnung der beiden Dämpfer einen erhöhten Aufwand an Bauraum und Bauteilen, so daß sie nur mit erheblichen Kosten verwirklicht werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher laurin, ausgehend von dem eingangs genannten, als Radführurgsglied dienenden dynamischen Stoßdämpfer diesen mit einfachen und wenig aufwendigen Mitteln so zu erweitern, daB er sowohl die 1 Hz- als auch die 10 Hz -Sohwingungtan wirkungsvoll zu dämpfen vermag.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der-Erfindung dadurch, laß das Tilgerrohr als Dämpferkolben für die niederfrequenten Schwingungen der abgefederten Masse ausgebildet ist. Durch die Heranziehung des Tilgerrohres als Dämpferkolben für die niederfrequenten Schwingungen wird nun eine überraschend einfache und kompakte Ausführung eines Stoßdämpfers erreicht, der sowohl die höherfrequenten Eigenschwingungen der Radanordnung als auch die niederfrequenten Eigenschamgungen des Aufbaus getrennt und damit auf besonders wirksame Weise dämpft.
Besonders hervorzuheben ist, daß sich der Bauraum des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers gegenuber der eingangs genannten einfachen Ausführung nicht vergrößert hat und daß die zusätzlich erforderlichen Mittel für die Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen verschwindend gering sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist nämlich vorgesehen, daß das von dem Tilgerrohr in dem Führungsrohr eingeschlossene Volumen als Dämpfungszylinder mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist.
Durch die Trennung der Dämpfer für die am Fahrzeug auftretenden Schwingungen können nun auch unterschiedliche Dampfermedien verwendet werden, die den einzelnen zu dämpfenden Schwingungen besonders angepaßt sind. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll als DämpFung;smedium für die niederfrequenten Schwingungen der abgefederten Masse ein kompressibles, regenerierendes Medium verwendet werden. Insbesondere kann als Dämpfungsmittel etwa Schaumstoff auf Silicon-Eautschuk-Basis herangezogen wenden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus einer Besshreibung der Zeichnung hervor, die ein ausführungsbemspiS der Erfindung darstellt. Die Zeichnung zeigt die teilweise geschnittene Ansicht eines an einem Kraftfahrzeug eingebauten dynamischen Stoßdämpfers.
Dabei ist ein Rad 1 an einem Achsschenkel 2 befestigt und über ein Kugelgelenk 3 und einen Traghebel 4 an einem Drehstabstabilisator 5 angeschlossen. Ein dynamischer Stoßdämpfer 6 ist mit seiner Längsachse, in der Lenkachse A-A des Rades 1 liegend, ebenfalls an seinem einen Ende mit dem Achsschenkel 2 verbunden, während das andere Ende in einem mit zwei Gleitlagern 7 versehenen Führungsrohr 8 gleitet, das über ein Gelenk, beispielsweise ein Gnmmigelenk 9 an einem abgefederten Teil des Fahrzeuges, z.X. an die Aufbaumasse 10, angeschlossen ist.
Der dynamische Stoßdämpfer 6 besteht nun aus einem Tilgerrohr 11 mit einer zwischen einer oberen Feder 12 und einer unteren Feder 13 aufgehängten Tilgernasse 14, die, mit Durchgangslöchern 15 versehen, gleichzeitig die Funktion eines Stoßdämpferkolbens hat. Der mit Öl gefüllte Stoßdämpfer 6 trägt oben ein Verschlußstück 16 und ist unten am Achsschenkel 2, beispielsweise durch Verschweißung, befestigt. Vorteilhäfterweisewerden die Federn 12, 13 und die Zurchlaßöffnungen 15 für das Öl so aufeinander abgestimmt, daß die Dämpferwirkung des Stoßdämpfers 6 in beiden Bewegungsrichtungen des Dämpferkolbens bzw.
der Eilgermasse 14 gleich oder annähernd gleich ist.
Um den Stoßdämpfer 6 ist eine Schraubenfeder 17, die insbesondere ala superprogressive Schraubenfeder ausgebildet seznkann, vorgesehen, die die Abfederung des Rades 1 bewiztt. Die Schraubenfeder 17 stützt sich auf Federteller 18 ab, die einerseits an dem Tilgerrohr 11 und andererseits an den Filhrungsrohr8 angebracht sind.- Das in das Frhrungsrohr 8 hineinreichende Ende des Tilgerrohrs 11 weist etwa in Höhe des Verschlußstückes 16 eine ringförmige Dichtmanschette 20 auf, mit. deren Hilfe der von dem Führungsrohr 8 eingeschlossene und von der Stirnfläche 16 des Tilgerrohrs 11 begrenzte Raum 19, der als Dämpfungszylinder für die Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen der abgefederten Nassen dient, abgedichtet ist. Dieser Dämpfungezylinder 19 ist mit einem. kompressiblen, regenerierenden Medium, vorzugsweise einem Silicon-Kautschuk-Schaumstoff gefüllt und ermöglicht so eine wirkungsvolle Dämfpung der niederfrequenten Awfbauschwingungen.
Während nämlich die dämpfung der höherfrequenten Schwingungen der Radanordnung gdnstiger mit einem hydraulischen Stoßdämpfer, wie er srch die mit Längsbohrungen 15 versehene Tilgermasse 14 dargestellt wird, erreicht wird, werden die niederfreqxenten Schwingungen ganz besonders gut durch derartige kompressible und regenerierende Medien gedämpft. Die Trennung der Dämpfer für die beiden unterschiedlichen Schwingungen ermöglicht also die vorteilhafte Anpassung des Dämpfermediums an die zu dämpfende Schwingungsfrequenz. Besonders hervorzuheben ist Jedoch die überrasshend einfache und besonders kompakte Anordnung der beiden Dämpfer durch die in besonders effektvoller Weise erfolgte Ausnutzung des bei dem Stoßdämpfer vorhandenen Bauraums. Insgesamt ergibt sich also durch den geringen Aufwand eine sehr preisgünstige und raumsparende Konstruktion, bei der gleichzeitig der FeXrkomfortund die Radhaftung auf der Fahrbahn we-BentlicH,verbegsert und die Torsionsbeanspruchungen der Karosserie verringert werden.

Claims

ANSPRÜCHE

14 AlsRadführungsglied dienender dynamischer Stoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine in einem Tilgerrohr schwingende Tilgermasse gleichzeitig als hydraulischer Stoßdämpferkolben ausgebildet ist und bei dem das Tilgerrohr einerseits an den ungefederten Massen befestigt ist und andererseits in einem mit den gefederten Massen verbundenen Fuhrungsrohr gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Tilgerrohr (11)» als Dämpferkolben für die niederfrequenten Schwingungen der abgefederten Masse (10) ausgebildet ist.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Tilgerrohr (11) in dem Führungsrohr (8) eingeschlossene Volumen (19) als Dämpfungszylinder mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist.
3. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsmedium ein kompressibles, regenerierendes Medium verwendet wird.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daP;als Dämpfungsmedium ein Schaumstoff auf Silicon-Kaltschuk-Basis verwendet wird.
5. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das I;ilgerrohr (11) eine ringförmige Dichtmanschette (20) zur Abdichtung des Dämpfungszylinders (19) aufweist.