DE102009034857B4 - Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle - Google Patents
Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009034857B4 DE102009034857B4 DE102009034857.3A DE102009034857A DE102009034857B4 DE 102009034857 B4 DE102009034857 B4 DE 102009034857B4 DE 102009034857 A DE102009034857 A DE 102009034857A DE 102009034857 B4 DE102009034857 B4 DE 102009034857B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- volume
- vehicle
- tire
- bellows
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
- B60G11/26—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
- B60G11/27—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
- B60G11/26—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
- B60G11/30—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs having pressure fluid accumulator therefor, e.g. accumulator arranged in vehicle frame
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/10—Type of spring
- B60G2202/15—Fluid spring
- B60G2202/152—Pneumatic spring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/10—Type of spring
- B60G2202/15—Fluid spring
- B60G2202/154—Fluid spring with an accumulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
- B60G2204/10—Mounting of suspension elements
- B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
- B60G2204/126—Mounting of pneumatic springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/90—System Controller type
- B60G2800/984—Tyre Pressure Monitoring Systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Dämpfungsvorrichtung (100) zur Dämpfung von Schwingungen eines Fahrzeugs, wobei die Dämpfungsvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist:
– einen Aufnahmeluftbehälter (190), der ein separates Bauteil ist und an oder in einem Element (160) des Fahrzeugs anordenbar oder angeordnet ist;
– einen Luftkanal (200), der ein Reifen-Luftvolumen (170) in einem Reifen des Fahrzeugs mit einem Aufnahmeluftvolumen in einem Aufnahmeluftbehälter (190) verbindet; und
– einen Balgdämpfer (110), der einen Balg (130) mit einem veränderlichen Balgvolumen und einen Sockel (150) mit einem unveränderlichen Sockelvolumen aufweist, wobei das Balgvolumen mit dem Sockelvolumen gekoppelt ist, der Sockel (150) mit dem Element (160) des Chassis des Fahrzeugs verbunden ist und der Balg (130) mit einem Aufbau des Fahrzeugs verbunden ist und wobei das Sockelvolumen über einen Verbindungskanal (210) mit dem Aufnahmeluftvolumen in dem Aufnahmeluftbehälter (190) gekoppelt ist.A damping device (100) for damping vibrations of a vehicle, the damping device (100) having the following features:
- A receiving air tank (190) which is a separate component and can be arranged or arranged on or in an element (160) of the vehicle;
- an air passage (200) connecting a tire air volume (170) in a tire of the vehicle with a receiving air volume in a receiving air tank (190); and
A bellows damper (110) having a variable bladder volume bellows (130) and a fixed pedestal volume pedestal (150) with the bellows volume coupled to the pedestal volume, the pedestal (150) to the element (160) of the pedestal Chassis of the vehicle is connected and the bellows (130) is connected to a structure of the vehicle and wherein the base volume is coupled via a connecting channel (210) with the receiving air volume in the receiving air tank (190).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zum Dämpfen eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 8.The present invention relates to a damping device according to claim 1, a method for manufacturing a damping device according to claim 7 and a method for damping a vehicle according to claim 8.
Zur Schwingungsdämpfung wird bei Fahrzeugen heutzutage üblicherweise ein Schwingungsdämpfer zwischen gefederten und ungefederten Massen eingesetzt. Neben der Dämpfung der Schwingungen der gefederten Massen zu Komfortzwecken, besteht die explizite Aufgabe des Dämpfers auch darin, die ungefederten Massen zu bedämpfen, um dynamisch eine möglichst gleichmäßige Radaufstandskraft zu erhalten. Für diese Aufgabe wird die meiste Dämpfenergie verwendet, da die Eigenfrequenz der ungefederten Massen in der Regel ca. zehn-mal so hoch ist, wie die Eigenfrequenz der gefederten Massen. Der Dämpfer muss also heute so stark ausgelegt werden, dass er sowohl die Energie der gefederten, als auch die der ungefederten Massen sinnvoll „eliminieren” oder abfangen kann. Das führt zu einem ausgeprägten Kompromiss zwischen den kinematischen Zielgrößen für die beiden schwingenden Hauptmassen und verhindert oftmals den Einsatz eleganter Dämpferlösungen.For vibration damping in vehicles today usually a vibration damper between sprung and unsprung masses is used. In addition to the damping of the oscillations of the sprung masses for comfort purposes, the explicit task of the damper is also to dampen the unsprung masses to dynamically get the most uniform Radaufstandskraft. Most of the damping energy is used for this task, since the natural frequency of the unsprung masses is usually about ten times higher than the natural frequency of the sprung masses. The damper must therefore be designed so strong today that it can "eliminate" or catch the energy of the sprung, as well as the unsprung masses meaningful. This leads to a pronounced compromise between the kinematic targets for the two main oscillating masses and often prevents the use of elegant damper solutions.
Ferner wird in unterschiedlichen technischen Bereichen der genannte Schwingungsdämpfer verwendet, der manchmal als pneumatischer Dämpfer ausgelegt ist. Eine spezielle Ausführungsform des pneumatischen Dämpfers ist der Dämpfer mit einem variablen und einem konstanten Gasvolumen. Beide Volumina sind meist über eine Drossel verbunden, wodurch die Dämpfenergie bei fließendem Massenstrom erzeugt wird. In der Praxis hat sich ein solches System als Primärdämpfsystem bislang nicht durchgesetzt; u. a. weil die Kosten für das Zusatzvolumen so hoch sind, dass eine Wettbewerbsfähigkeit zu bestehenden Dämpfsyste- men nicht gegeben ist. Erschwerend ist zu bemerken, dass die Dämpfarbeit oftmals für eine Primärdämpfung erst durch besonders große Zusatzvolumina ausreichend wird.Furthermore, in various technical fields of the mentioned vibration damper is used, which is sometimes designed as a pneumatic damper. A special embodiment of the pneumatic damper is the damper with a variable and a constant volume of gas. Both volumes are usually connected via a throttle, whereby the damping energy is generated at flowing mass flow. In practice, such a system has not prevailed as Primärdämpfsystem so far; u. a. because the costs for the additional volume are so high that there is no competitiveness with existing damping systems. To make matters worse, the damping work is often sufficient for a primary damping only by extra large additional volumes.
Das erste der genannten Probleme wird heute durch relativ starke Dämpfer gelöst, die auf die maximalen Anforderungen ausgelegt sind, die aus der schwingenden gefederten Masse und der schwingenden ungefederten Masse resultieren. Durch den Einbau eines solchen Dämpfers zwischen den Massen, werden beide Massen in ihrer Bewegung gedämpft. Das Dämpfungsmaß ist ein Kompromiss zwischen Komfortanspruch der gefederten Masse und Sicherheitsanspruch der ungefederten Masse (gleichmäßige Radaufstandskraft zur guten Übertragung der Radkräfte). Neue geregelte Dämpfsysteme können situativ vorteilhaftere Priorisierungen der zu dämpfenden Massen vornehmen; beispielsweise kann in Gefahrensituationen auf Komfort zugunsten der Sicherheit verzichtet werden und umgekehrt. Diese Systeme sind aber sehr aufwendig und teuer.The first of these problems is today solved by relatively strong dampers designed to meet the maximum requirements resulting from the oscillating sprung mass and oscillating unsprung mass. By installing such a damper between the masses, both masses are damped in their movement. The degree of damping is a compromise between comfort of the sprung mass and safety claim unsprung mass (uniform Radaufstandskraft for good transmission of the wheel forces). New controlled damping systems can make situationally more advantageous prioritization of the masses to be damped; For example, in dangerous situations comfort for the sake of safety can be dispensed with and vice versa. These systems are very expensive and expensive.
Das zweite vorstehend genannte Problem kann beispielsweise dadurch gelöst werden, dass bei Luftdämpfersystemen mit Zusatzvolumina in der Regel spezielle pneumatische Lufttanks verwendet werden, die im Fahrzeug chassisfest platziert werden. Teilweise können auch Volumina aus abgeschlossenen Chassishohlräumen oder auch aus pneumatisch dichten Achsrohren gebildet sein, um Kosten zu sparen.The second problem mentioned above can be solved, for example, by using special pneumatic air tanks, which are placed in the chassis chassis-proof manner, in air damper systems with additional volumes as a rule. In some cases, volumes can also be formed from closed chassis cavities or from pneumatically sealed axle tubes in order to save costs.
Die
Die
Die
Die
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Dämpfungsvorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dämpfungsvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Dämpfen zu schaffen, um die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden.It is the object of the present invention to provide an improved damping device, a method for producing such a damping device and an improved method for damping in order to avoid the aforementioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zum Dämpfen eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 8 gelöst. Günstige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden durch nachfolgend genannte Unteransprüche sowie die Beschreibung näher erläutert.This object is achieved by a damping device according to claim 1, a method for producing a damping device according to claim 7 and a method for damping a vehicle according to claim 8. Favorable embodiments of the present invention are explained in more detail by the subclaims mentioned below and the description.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine Verbesserung der Dämpfung eines Fahrzeugs dann erreicht werden kann, wenn die Luft (oder der Druck) in einem Reifen des Fahrzeugs mit der Luft (oder den Druck) in einem Aufnahmeluftvolumen gekoppelt wird. Hierbei wird ausgenutzt, dass Anregungsenergien von der Straße bereits vor Erreichen der ungefederten Massen gedämpft werden und somit den heute üblichen Schwingungsdämpfer zwischen ungefederten und gefederten Massen gar nicht erst erreicht. Dies führt zu einer deutlich besseren Federung des Fahrzeugs als bei herkömmlichen Schwingungsdämpfern. Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Ansatz durch das Vorsehen eines einfachen Luftkanals sowie des Aufnahmeluftbehälters konstruktiv einfach ausgeführt werden kann und somit kostengünstig zu realisieren ist. Weiterhin kann eine deutlich bessere Dämpfungswirkung gegenüber herkömmlichen Dämpfungssystemen erreicht werden. The present invention is based on the finding that an improvement in the damping of a vehicle can be achieved when the air (or pressure) in a tire of the vehicle is coupled to the air (or pressure) in a receiving air volume. This exploits that excitation energies are attenuated by the road even before reaching the unsprung masses and thus not even reached today's usual vibration damper between unsprung and sprung masses. This leads to a significantly better suspension of the vehicle than conventional vibration dampers. The present invention offers the advantage that the inventive approach by the provision of a simple air duct and the receiving air tank can be structurally simple and thus to realize cost. Furthermore, a significantly better damping effect over conventional damping systems can be achieved.
Gemäß einer günstigen Ausführungsform der Erfindung ist der Aufnahmeluftbehälter durch einen Hohlraum einer Achse des Fahrzeugs gebildet. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass nur ein geringer zusätzlicher Platzbedarf für den Aufnahmeluftbehälter notwendig ist. Durch ein einfaches gasgedichtes Verschweißen der Achse des Fahrzeugs kann ein oftmals bereits bestehender Hohlraum in einer Komponente des Fahrzeugs gewinnbringend genutzt werden.According to a favorable embodiment of the invention, the receiving air tank is formed by a cavity of an axle of the vehicle. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that only a small additional space requirement for the receiving air tank is necessary. By simply gas-sealed welding of the axle of the vehicle, an often existing cavity in a component of the vehicle can be used profitably.
Auch kann der Luftkanal ferner ein Luftkanal-Drosselelement aufweisen, das ausgebildet ist, um eine Strömungsgeschwindigkeit eines Gases bei einer Strömung zwischen dem Reifen-Luftvolumen und dem Aufnahmeluftvolumen (oder umgekehrt) zu reduzieren und/oder zu steuern. Als ein Drosselelement wird in dieser Beschreibung der Erfindung ein Element verstanden werden, das eine Durchlässigkeit für ein Fluid wie beispielsweise ein Gas in zwei Strömungsrichtungen und eine Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids bis hin zu einer vollständigen Unterbrechung des Fluidaustausches erlaubt. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch das Luftkanal-Drosselelement eine Strömung des Gases zwischen den Reifen-Luftvolumen und den Aufnahmeluftvolumen reduziert werden kann. Durch diese Reduzierung kann eine Verstärkung der Dämpfungswirkung erreicht werden. Für den Fall, dass das Luftkanal-Drosselelement auch eine aktive Steuerung der Strömung von Gas zwischen dem Reifen-Luftvolumen und dem Aufnahmeluftvolumen ermöglicht, wird ferner eine aktive Steuerung der Dämpfungswirkung vorteilhaft ermöglicht.Also, the air channel may further include an air channel throttle element configured to reduce and / or control a flow velocity of a gas at a flow between the tire air volume and the intake air volume (or vice versa). As a throttle element in this description of the invention, an element will be understood, which allows a permeability to a fluid such as a gas in two flow directions and influencing the flow velocity of the fluid up to a complete interruption of the fluid exchange. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a flow of the gas between the tire air volume and the intake air volume can be reduced by the air duct throttle element. By this reduction, an enhancement of the damping effect can be achieved. In the event that the air duct throttle element also allows active control of the flow of gas between the tire air volume and the intake air volume, active control of the damping effect is further advantageously enabled.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit oben genannten Reifendämpferausführungen ferner ein Balgdämpfer vorgesehen sein, der einen Balg mit einem veränderlichen Balgvolumen sowie einen Sockel mit einem unveränderlichen Sockelvolumen aufweist, wobei das Balgvolumen mit dem Sockelvolumen gekoppelt ist, der Sockel mit dem Element des Chassis des Fahrzeugs verbindbar oder verbunden ist und der Balg mit einem Aufbau des Fahrzeugs verbindbar oder verbunden ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Rest-Schwingungsenergie, die durch die vorstehend beschriebene Dämpfungsvorrichtung nicht abgefangen werden kann, durch den Balgdämpfer abgefangen wird. Hierbei kann nun ein deutlich schwächerer und damit kostengünstigerer Balgdämpfer eingesetzt werden, als wenn die Schwingung allein durch die Verwendung eines Balgdämpfers abzufangen wären.According to another embodiment of the present invention, in conjunction with the above-mentioned tire damper designs, there may further be provided a bellows damper comprising a bellows with a variable bellows volume and a base with a fixed pedestal volume, the bellows volume coupled to the pedestal volume, the pedestal to the element the chassis of the vehicle is connectable or connected and the bellows is connectable or connected to a structure of the vehicle. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a residual vibratory energy, which can not be absorbed by the damping device described above, is intercepted by the bellows damper. Here, a much weaker and thus cheaper bellows damper can now be used, as if the vibration would be caught only by the use of a bellows damper.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Reifen auch als Erweiterung des Aufnahmeluftbehälters verwendet werden und nicht als bewegliches Dämpfer-Element. Dann kann das Sockelvolumen über ein Balg-Drosselelement mit dem Balgvolumen gekoppelt sein, wobei das Balg-Drosselelement ausgebildet sein kann, um eine Strömungsgeschwindigkeit eines Gases zwischen dem Balgvolumen und dem Sockelvolumen zu reduzieren und/oder zu steuern. Das Sockelvolumen kann auch über einen Verbindungskanal mit dem Aufnahmeluftvolumen in dem Aufnahmeluftbehälter und dem Reifenluftvolumen im Reifen gekoppelt sein. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass einerseits das Aufnahmeluftvolumen um das Sockelvolumen und um das Reifenvolumen vergrößert werden kann und andererseits eine fluidische Kopplung und/oder eine Kopplung des Drucks in dem Aufnahmeluftbehälter, dem Sockelvolumen und dem Reifenvolumen ermöglicht wird. Auf diese Weise können Synergieeffekte bei der Dämpfung durch die Kopplung des Balgdämpfers mit dem Aufnahmeluftbehälter und dem Reifen erreicht werden.According to another embodiment of the invention, the tire may also be used as an extension of the receiving air tank and not as a movable damper element. Then, the pedestal volume may be coupled to the bladder volume via a bellows restrictor, wherein the bladder restrictor may be configured to reduce and / or control a flow rate of a gas between the bladder volume and the pedestal volume. The socket volume may also be coupled via a connecting channel to the receiving air volume in the receiving air tank and the tire air volume in the tire. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that on the one hand the intake air volume can be increased by the base volume and the tire volume and on the other hand a fluid coupling and / or a coupling of the pressure in the receiving air tank, the base volume and the tire volume is made possible. In this way, synergies in the damping can be achieved by the coupling of the bellows damper with the receiving air tank and the tire.
Ferner kann auch der Luftkanal zwischen Reifen und Aufnahmeluftbehälter ein Druckübersetzungselement aufweisen, das zur Übertragung eines Drucks aus dem Reifen-Luftvolumen in das Aufnahmeluftvolumen ausgebildet ist, wobei das Druckübersetzungselement derart ausgebildet ist, dass ein Gas aus dem Reifen-Luftvolumen auf eine Oberfläche des Druckübersetzungselements wirkt, die kleiner oder größer ist als eine Oberfläche des Druckübersetzungselementes, auf die ein Gas in dem Aufnahmeluftvolumen wirkt. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass trotz eines unterschiedlichen (beispielsweise höheren) Drucks in dem Reifen-Luftvolumen als in dem Aufnahmeluftvolumen dennoch eine effektive Kopplung der beiden Volumina möglich ist, um eine Dämpfungswirkung zu erreichen.Further, the air passage between the tire and the receiving air tank may also include a pressure transmitting member configured to transmit a pressure from the tire air volume into the intake air volume, the pressure transmitting member being configured such that a gas from the tire air volume acts on a surface of the pressure transmitting member that is smaller or larger than a surface of the pressure-transmitting member to which a gas acts in the receiving air volume. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that, despite a different (for example, higher) pressure in the tire air volume than in the Receiving air volume yet effective coupling of the two volumes is possible to achieve a damping effect.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auch eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweites Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.In the following description of the preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various drawings and similar, and a repeated description of these elements will be omitted. The described embodiments are chosen only by way of example and can be combined with each other. If an embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.
Dieser Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass zusätzlich oder alternativ zum Dämpfer, der zwischen ungefederten und gefederten Massen eingebaut wird, der Reifen als Dämpfer dienen kann. Dabei ist zu unterscheiden zwischen der Materialdämpfung, die jeder Reifen von Natur aus hat und einer konstruktiven pneumatischen Dämpfung, die einen Aspekt des hier vorgestellten Ansatzes darstellt. Dabei wird der Effekt genutzt, dass sich ein Reifen ähnlich einem pneumatischen Zylinder bei Anregungen, z. B. der Straße, verhält. In der Modellvorstellung besitzt der Reifen eine Fläche, auf die der Reifenluftdruck wirkt und durch die eine statische Reifenaufstandskraft und dynamische Lastanteile, die z. B. durch Straßenanregung hervorgerufen werden. Im bestehenden Reifen führen diese dynamischen Anregungen zu Druckveränderungen, die zu einer Erhöhung der Gegenkraft führen, sodass Innenkraft und äußere Anregungskraft im Gleichgewicht stehen. Der Reifen verhält sich wie eine Luftfeder die bei Kompression Energie in Form von technischer Arbeit speichert und später wieder abgibt. Der Energieeintrag wird nur vermindert um die irreversiblen Anteile aus Temperatur- und Materialeffekten; bzw. über die oben genannten beruhigenden Kräfte des zwischen Aufbau und Reifen positionierten Schwingungsdämpfers.This invention is based on the idea that in addition to or as an alternative to the damper, which is installed between unsprung and sprung masses, the tire can serve as a damper. There is a distinction between the material damping, which each tire has by nature and a constructive pneumatic damping, which is an aspect of the approach presented here. In this case, the effect is used that a tire similar to a pneumatic cylinder for suggestions, eg. B. the road behaves. In the model concept, the tire has an area on which the tire air pressure acts and by the static tire contact force and dynamic load components, the z. B. caused by street excitation. In the existing tire, these dynamic stimuli lead to pressure changes that increase the drag, balancing the internal force and the external excitation force. The tire behaves like an air spring that stores energy in the form of technical work during compression and then releases it again later. The energy input is only reduced by the irreversible components of temperature and material effects; or via the aforementioned calming forces of the vibration damper positioned between the body and the tire.
Schließt man nun an den Reifen ein Zusatzluftvolumen an und schaltet beispielsweise ein Drosselelement zwischen Reifen und Zusatzvolumen, so erfolgt ein Luftstrom zwischen Reifen und Zusatzvolumen, der zu einem zusätzlichen Dämpfungseffekt führt. Durch das relativ hohe Druckniveau im Reifen und die große effektive Fläche des Reifens ergeben sich große Dämpfungen, die deutlichen Einfluss auf die Dimensionierung des sonst üblichen Schwingungsdämpfers haben, der zwischen den Massen angebracht ist. Im Extremfall kann auf den Dämpfer ganz verzichtet werden.If now an additional air volume is connected to the tire and, for example, a throttle element switches between the tire and the additional volume, an air flow takes place between the tire and additional volume, which leads to an additional damping effect. Due to the relatively high pressure level in the tire and the large effective area of the tire, there are large losses, which have a significant influence on the dimensioning of the usual vibration damper, which is mounted between the masses. In extreme cases, the damper can be completely dispensed with.
In
Desweiteren umfasst der zweite Dämpfer
Besonders vorteilhaft ist der geringe Mehraufwand gegenüber heute üblichen Standardsystemen, die aber zusätzlich einen hydraulischen Dämpfer haben, auf den hier verzichtet werden kann. Die Dämpfdrosseln
Durch eine Straßenanregung wird nun die Druckluft im Reifen
Die nicht aus dem System abgeführte Energie wird an die ungefederten Massen weitergeleitet und führt zur Kompression des Luftfederbalges
Alternativ kann zwischen gefederten und ungefederten Massen weiterhin ein herkömmlicher Dämpfer eingebaut sein. Dann verbessern sich die Dämpfeigenschaften, bzw. der Dämpfer kann anders dimensioniert werden. Alternativ kann auch auf eine explizite Dämpfung des Aufbaus ganz verzichtet werden, da die Dämpfung des Reifens
Manchmal wird jedoch in einem Fahrzeug ein Dämpfer bevorzugt, wie er beispielsweise in
Besonders vorteilhaft erscheint der Gedanke, weil in der Regel an jedem Rad auch ein Dämpfer benötigt wird. Beide Teile, d. h. Dämpfer und Reifen, sind dann räumlich sehr nah beieinander angeordnet. Zusätzlich ist zu bemerken, dass das Volumen des Reifens als Zusatzvolumen sehr groß ist, was sich positiv auf die Dämpfungseffekte auswirkt.The idea seems particularly advantageous, because usually a damper is needed on each wheel. Both parts, d. H. Damper and tire, are then arranged spatially very close to each other. In addition, it should be noted that the volume of the tire as an additional volume is very large, which has a positive effect on the damping effects.
Negativ ist zwar zu bemerken, dass sich bei einer Straßenanregung, die zu Dämpfung führen soll, sowohl das Luftbalgvolumen, als auch das Reifenvolumen komprimieren, was den Luftstrom und somit die Dämpfung geringfügig reduziert. Das bislang als „konstant” gekennzeichnete Volumen, wäre also bei Verwendung des Reifens nicht mehr konstant. Allerdings ist aufgrund des großen Volumens in den Reifen der Druckanstieg deutlich geringer, als im Balg.On the negative side, it should be noted that in the case of a road excitation, which should lead to damping, both the air bellows volume and the tire volume compress, which slightly reduces the air flow and thus the damping. The volume previously marked as "constant" would therefore no longer be constant when using the tire. However, due to the large volume in the tires, the pressure increase is much lower than in the bellows.
Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass in der einfachsten Form, der statische Balgdruck gleich dem Reifendruck sein müsste, was heute in der Regel nicht der Fall ist. In weiteren Gestaltungsformen können Balg- und Reifendruck durch einen Druckübersetzungskolben oder durch großvolumige Proportionalventile voneinander abweichen.Furthermore, it should be considered that in the simplest form, the static bellows pressure should be equal to the tire pressure, which is usually not the case today. In further embodiments, bellows and tire pressure may differ from each other by a pressure booster piston or by large-volume proportional valves.
Zwei einfache Ausführungsbeispiele für diesen Aspekt der vorliegenden Erfindung, beispielsweise für Sattelauflieger, sind in den nachfolgend näher beschriebenen
In
Beide Lösungen weisen jeweils einen niedrigen Bauaufwand auf, der durch die beispielhafte zusätzliche Nutzung von Balgkolben
Die in
Wird das System nun von außen angeregt, z. B. über eine Straßenanregung oder über eine Aufbaubewegung, so kann Dämpfung über einen gezielten Luftmassenstrom zwischen Balgvolumen
- p
- = Druck und
- V
- = Volumen und
- k
- = Polytropenexponent
- p
- = Pressure and
- V
- = Volume and
- k
- = Polytropic exponent
Da oftmals der Balgdruck statisch nicht gleich mit dem Reifendruck sein kann, kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auch eine Lösung vorgesehen werden, bei der der Druck m Reifen
Um trotz derartiger Druckunterschiede dennoch eine Dämpfungswirkung gemäß dem hier vorgestellten Ansatz zu erhalten, kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt werden, wie es in
Ferner zeigt
Um einen Gasausgleich oder eine Niveau-Regulierung der Höhe des Fahrzeugs bei veränderter Beladung durchzuführen, kann auch eine weitere, in den Figuren nicht dargestellte Einheit vorgesehen sein, die in den Aufnahmeluftbehälter Gas (z. B. Luft) einlässt oder ablässt. Hierdurch kann auch zugleich die Dämpfungscharakteristik durch eine Druckerhöhung und/oder Druckverminderung des Gases in dem Aufnahmeluftbehälter (d. h. dem Aufnahmeluftvolumen) erreicht werden.In order to carry out a gas equalization or a level regulation of the height of the vehicle with changed loading, it is also possible to provide a further unit, not shown in the figures, which introduces or discharges gas (eg air) into the receiving air reservoir. As a result, the damping characteristic can also be achieved at the same time by increasing the pressure and / or reducing the pressure of the gas in the receiving air tank (that is to say the intake air volume).
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Dämpfungsvorrichtungdamping device
- 110110
- erster Dämpferfirst damper
- 120120
- zweiter Dämpfersecond damper
- 130130
- FederbalgvolumenFederbalgvolumen
- 140140
- erstes Drosselelementfirst throttle element
- 150150
- Balgkolbenbellows piston
- 160160
- Achse des FahrzeugsAxle of the vehicle
- 170170
- Reifen des FahrzeugsTire of the vehicle
- 180180
- zweites Drosselelementsecond throttle element
- 190190
- Achsrohr, AufnahmeluftvolumenAxle tube, intake air volume
- 200200
- Luftkanal, Überleitungskanal für Luft zwischen dem Reifen und dem AchsrohrAir duct, air transfer duct between the tire and the axle tube
- 210210
- Verbindungskanal zwischen dem Balgkolben und dem Achsrohr (Aufnahmeluftvolumen)Connecting channel between the bellows piston and the axle tube (intake air volume)
- 220220
- DruckdifferenzkolbenPressure differential piston
- 500500
- Verfahren zur Herstellung einer DämpfungsvorrichtungMethod for producing a damping device
- 510510
- Schritt des BereitstellensStep of providing
- 520520
- Schritt des VerbindensStep of joining
- 600600
-
Verfahren
600 zur Dämpfung von Schwingungen bei der Fahrt des Fahrzeugsmethod 600 for damping vibrations when driving the vehicle - 610610
- Schritt des ÜberleitensStep of the transfer
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009034857.3A DE102009034857B4 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009034857.3A DE102009034857B4 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009034857A1 DE102009034857A1 (en) | 2011-02-10 |
DE102009034857B4 true DE102009034857B4 (en) | 2015-10-08 |
Family
ID=43430014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009034857.3A Expired - Fee Related DE102009034857B4 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009034857B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011106250A1 (en) | 2011-07-01 | 2013-01-03 | Audi Ag | Subframe for the vehicle chassis of motor vehicles |
DE102021212192A1 (en) | 2021-10-28 | 2023-05-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Air spring accumulator system for a vehicle with an air spring chassis |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1099879B (en) * | 1960-01-05 | 1961-02-16 | Daimler Benz Ag | Vehicle with pneumatic tires, in particular motor vehicle |
GB1155967A (en) * | 1965-07-08 | 1969-06-25 | Secr Defence | Improvements in or relating to Vehicle Suspension Systems. |
US20040251653A1 (en) * | 2003-06-10 | 2004-12-16 | Horikiri, Inc. | Air suspension |
AT502330A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-15 | Steyr Daimler Puch Ag | METHOD FOR OPERATING A DEVICE FOR A TIRE FILLING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES |
-
2009
- 2009-07-27 DE DE102009034857.3A patent/DE102009034857B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1099879B (en) * | 1960-01-05 | 1961-02-16 | Daimler Benz Ag | Vehicle with pneumatic tires, in particular motor vehicle |
GB1155967A (en) * | 1965-07-08 | 1969-06-25 | Secr Defence | Improvements in or relating to Vehicle Suspension Systems. |
US20040251653A1 (en) * | 2003-06-10 | 2004-12-16 | Horikiri, Inc. | Air suspension |
AT502330A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-15 | Steyr Daimler Puch Ag | METHOD FOR OPERATING A DEVICE FOR A TIRE FILLING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009034857A1 (en) | 2011-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112010000707B4 (en) | Three-tube shock absorber with a shortened center tube | |
EP1831582B1 (en) | Pneumatic spring shock absorber unit | |
DE102014200118B4 (en) | Spring and damping device with a coil spring element and a rubber spring element | |
EP2085638B1 (en) | Gas pressure shock absorber | |
DE102006055757B4 (en) | Self-inflating level control | |
EP1831581B1 (en) | Wheel-guiding pneumatic spring and damper unit | |
EP3137321A1 (en) | Assembly of a vibration damper associated with a wheel of a vehicle | |
DE102006025826B4 (en) | Self-pumping hydropneumatic strut | |
DE112005000363T5 (en) | Rod guide and sealing system for shock absorbers with gas filling | |
DE2406835A1 (en) | Vehicle pneumatic suspension element - with opposingly operating elastic elements linked by throttle valves for damping action | |
DE60225865T2 (en) | Frequency-dependent damper | |
DE112013004252T5 (en) | Gas spring and gas steamer arrangements and assembly methods | |
EP1206653B1 (en) | Spring-and-shock absorber system with differential u-bellows | |
DE112004002057T5 (en) | Balancing bar for a frequency-dependent damper, shock absorber | |
DE102006013832A1 (en) | Air spring and damper unit with pressure-relieved roll crease | |
DE102019210972A1 (en) | Integrated air spring and shock absorber device with stepless adjustability | |
DE112019000956T5 (en) | ACTUATOR ARRANGEMENT FOR AN ACTIVE DAMPER SYSTEM | |
DE102009034857B4 (en) | Damping device, method for manufacturing a damping device and method for damping a vehicle | |
EP1985887A2 (en) | Frequency-dependant vibration damper | |
DE102016206434A1 (en) | Vibration damper and motor vehicle | |
DE102017208065A1 (en) | Air suspension with several damped air spring elements | |
DE102006058087A1 (en) | Pneumatic automotive suspension unit has piston rod and piston, piston rod and suspension, each linked via a pivot point | |
DE102022100397A1 (en) | absorber device and damper device | |
EP1256755A1 (en) | Hydraulic line pressure oscillation reducing device | |
DE102014005603A1 (en) | Damper assembly for a motor vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |