DE4004333A1 - Schwingungstilger fuer kraftfahrzeug-raeder - Google Patents
Schwingungstilger fuer kraftfahrzeug-raederInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
- B60G13/16—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dynamic absorbers as main damping means, i.e. spring-mass system vibrating out of phase
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für Kraftfahrzeug-Räder.
Bei einem Kraftfahrzeug müssen bekanntlich einerseits die Schwingungen der gefeder
ten Fahrzeugmassen, das heißt die Massen des Fahrzeugaufbaus, und andererseits die
Schwingungen der ungefederten Massen, das heißt die Massen der Achsen, also der Rä
der und der Radführungsglieder, gedämpft werden, wobei die Frequenz der Achsschwin
gungen in der Größenordnung von etwa 10 Hz und die Frequenz der Aufbauschwingun
gen in der Größenordnung von etwa 1 Hz liegen.
Im allgemeinen werden Aufbau- und Achsschwingungen gemeinsam durch zwischen dem
Fahrzeugaufbau und den einzelnen Rädern angeordnete hydraulische Teleskop-Stoßdämp
fer gedämpft.
Die Bemessung der hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfer wird stets auf einem Kompro
miß zwischen zwei einander an sich widersprechenden Anforderungen beruhen. Während
nämlich die Komfortwünsche der Fahrzeuginsassen an sich eine weichere Dämpfung er
fordern, verlangen die Anforderungen an die Fahrstabilität des Fahrzeuges eine härtere
Dämpfung.
Es ist nun schon bekannt, die Dämpfung der Schwingungen der gefederten Aufbaumassen
und die Dämpfung der höherfrequenteren Schwingungen der ungefederten Massen getrennt
voneinander vorzunehmen.
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DE-PS 10 43 104) sind hierfür im Bereich je
des Fahrzeugrades je zwei getrennte hydraulische Teleskop-Stoßdämpfer vorgesehen. Ei
ner von beiden ist Teil eines sich zwischen Radträger (Achsschenkel) und Fahrzeugauf
bau erstreckenden bekannten radführenden Federbeins und dient primär der Dämpfung
der gefederten Aufbaumassen. Der andere ist als Schwingungstilger ausgebildet und
dient primär der Dämpfung der höherfrequenteren Radschwingungen. Er ist unmittelbar
innenseitig neben dem Radträger angeordnet und mit seiner Kolbenstange am Radträger
befestigt. Die Tilgermasse wird durch sein Dämpferrohr mit Füllung sowie einer in ihm
integrierten Zusatzmasse gebildet. Sie wird über eine Tilgerfeder in Form einer Blattfe
der abgefedert, die mit ihrem einen Ende am Dämpferrohrboden des Schwingungstilgers
und mit ihrem anderen Ende am unteren Querlenker der Radaufhängung angelenkt ist,
und zwar in der Nähe seines aufbauseitigen Schwenklagers. Der zur Unterbringung die
ses Schwingungstilgers erforderliche Bauraum ist nicht unerheblich.
Obgleich die schwingungstechnischen Vorteile der getrennten Bedämpfung der gefeder
ten und der ungefederten Massen unbestritten sind, stand ihrer Anwendung in Kraft
fahrzeugen insbesondere entgegen, daß die Raumverhältnisse in Schwerpunktnähe der
ungefederten Massen, das heißt in Schwerpunktnähe der Fahrzeugräder, sehr beengt sind.
Das trifft in besonderem Maße bei Federbein- bzw. Dämpferbeinachsen zu, die bei mo
dernen kompakten frontgetriebenen Fahrzeugen bevorzugt zur Anwendung kommen.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen wirkungsvollen Schwin
gungstilger für Kraftfahrzeug-Räder zu schaffen, der wenig Bauraum benötigt und
selbst bei den beengten Raumverhältnissen moderner Federbein- bzw. Dämpferbeinach
sen eingesetzt werden kann und so eine optimale Bedämpfung der ungefederten Fahr
zeugmassen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist die Tilgermasse des Schwingungstilgers auf der Radaußenseite an
geordnet und zwar radial innerhalb des Felgenbettes, wobei die Tilgermasse über eine
reibungsbehaftete Federvorrichtung vertikal federnd mit dem Achszapfen bzw. der An
triebswelle des Rades in Verbindung steht.
Anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele wird
die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1a einen Schnitt durch ein nicht angetriebenes Kraftfahrzeugrad mit einem er
sten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers,
Fig. 1b eine erste Ansicht dieses Rades und dieses Schwingungstilgers in Richtung 1 b
gesehen,
Fig. 1c eine zweite Ansicht dieses Rades und dieses im Detail etwas abgewandelten
Schwingungstilgers in Richtung des Pfeiles 1 c gesehen,
Fig. 2a einen Schnitt durch ein angetriebenes Kraftfahrzeug-Rad mit einem zweiten
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers und
Fig. 2b eine Ansicht dieses Rades Richtung des Pfeiles 11 b gesehen.
In den Figuren sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Ein
zelheiten dargestellt.
Fig. 1a zeigt ein an sich übliches nichtangetriebenes Kraftfahrzeug-Rad 1 ohne Reifen,
dessen Radnabe 4 über Wälzlager 6 drehbar auf einem Achszapfen 3 gelagert ist. Der
Achszapfen wird von einer Tragkonsole 12 o. ä. getragen, die z.B. am freien Ende eines
schwenkbar am nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau angelenkten Längslenkers 10
befestigt ist, der seinerseits Teil einer bekannten Verbundlenker- bzw. Koppellenkerach
se sein kann.
Auf der Radaußenseite 1 a ist radial innerhalb des mit 2 bezifferten Felgenbettes des
Kraftfahrzeug-Rades 1 ein Schwingungstilger zur Dämpfung der höherfrequenten Rad
schwingungen angeordnet, dessen Tilgermasse mit 7 beziffert ist.
Die Tilgermasse 7 ist über eine reibungsbehaftete Federvorrichtung 8 am raumfesten
Achszapfen 3 aufgehängt, und zwar derart, daß sie in vertikaler Richtung ein- und
ausfedern kann, was in den Figuren durch entsprechende Pfeile angedeutet ist.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1a bis 1c weist die Tilgermasse 7 eine zumin
dest annähernd elliptische Ringform auf, deren größter Durchmesser, der Hauptdurch
messer, zumindest annähernd horizontal ausgerichtet ist und bei im - dargestellten - Ru
hezustand verharrender Tilgermasse 7 zumindest annähernd durch die Drehachse 13 des
Rades 1 verläuft.
Die elliptische Ringform der Tilgermasse 7 ermöglicht in optimaler Weise, innerhalb des
auf der Radaußenseite 1 a innerhalb des Felgenbettes 2 zur Verfügung stehenden knap
pen Bauraums bei ausreichend großen vertikalen Federwegen vergleichsweise viel Masse
unterzubringen. Es ist daher vergleichsweise einfach, diesen Schwingungstilger so zu
bemessen, daß die höherfrequenten Radschwingungen in optimaler Weise gedämpft wer
den.
In den Ausführungsbeispielen besteht die Federvorrichtung 8 aus einer etwa horizontal
und im Bereich des Hauptdurchmessers der Tilgermasse 7 verlaufenden Biegefedervor
richtung in Form einer Blattfedervorrichtung. Diese ist federmittig starr, insbesondere
aber drehfest, am Achszapfen 3 befestigt. An ihren beiden freien Enden ist die Tilger
masse 7 aufgehängt. Die für die gewünschte Funktionsweise des Schwingungstilgers er
forderliche, jedoch nur vergleichsweise geringe Dämpfung der Federvorrichtung kann
dadurch erzeugt werden, daß durch entsprechende Gestaltung der Verbindungs- bzw.
Berührungsbereiche zwischen Federenden und Tilgermasse beim Ein- und Ausfedern Rei
bung entsteht, oder aber auch durch Verwendung zweier oder mehrer unmittelbar auf
einanderliegender Federblätter, bei denen dann in entsprechender Weise beim Ein- und
Ausfedern ebenfalls ausreichend Reibung auftritt.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1b und 2b ist die Federanordnung in erstbe
schriebener Weise gestaltet, wobei jeweils zwei im Abstand zueinander verlaufende Fe
derblätter 8.1 und 8.2 vorgesehen sind.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1c besteht die federmittig starr am Achszapfen 3
befestigte Federvorrichtung 8 dagegen aus zwei dünnen Federblättern 8.1′ und 8.2′ mit
dazwischen liegenden vulkanisierten Gummistreifen 8.3 und 8.4. Es liegt eine Parallel
schaltung einer von den Federblättern 8.1′, 8.2′ gebildeten Blattfeder mit einer von den
Gummistreifen 8.3, 8.4 gebildeten Gummifeder vor. Die erforderliche Dämpfung der Fe
dervorrichtung wird im wesentlichen durch die Hysterese der Gummistreifen 8.3 und 8.4
aufgebracht, so daß für diesen Zweck keine besonderen Vorkehrungen erforderlich sind.
Die Befestigung der Tilgermasse 7 an den freien Enden der Federvorrichtung 8′ erfolgt
dabei über Bolzenanordnungen 14 mit für das Ein- und Ausfedern der Tilgermasse 7
ausreichend großem Spiel.
In den Fig. 2a und 2b ist ein Ausführungsbeispiel mit einem angetriebenen Kraft
fahrzeug-Rad dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die die Tilgermasse 7′ tra
gende reibungsbehaftete Federvorrichtung 8 federmittig über ein radiales Wälzlager 11
an der umlaufenden Antriebswelle 9 befestigt, wobei anstelle eines Wälzlagers grund
sätzlich natürlich auch ein Gleitlager Anwendung finden könnte. Die Tilgermasse 7′
selbst ist im wesentlichen unterhalb der Antriebswelle 9 angeordnet, so daß aufgrund
der Schwerkraft verhindert wird, daß sich die Tilgermasse lagerreibungsbedingt mit
der Antriebswelle 9 mitdrehen kann. Im Ausführungbeispiel weist die Tilgermasse 7′ in
Anlehnung an die für nichtangetriebene Räder konzipierte Ausführung der Fig. 1a
bis 1c eine zumindest annähernd elliptische Halbringform auf, deren Hauptdurchmesser
wiederum zumindest annähernd horizontal und - bei im Ruhezustand verharrender Til
germasse 7′ - zumindest annähernd durch die Drehachse 13 des Rades 1 verläuft.
Im Vergleich zu den in den Fig. 1a bis 1c für nichtangetriebene Räder dargestell
ten Ausführungsbeispielen kann hierbei - gleiche Raumverhältnisse auf der Radaußen
seite 1 a vorausgesetzt - natürlich nur eine etwa halb so große Tilgermasse unterge
bracht werden.
Wie insbesondere die Fig. 1a und 2a erkennen lassen, sind für die Unterbringung
des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers üblicherweise allenfalls geringfügige Ände
rungen an der Radscheibe bzw. der Radschüssel 14 und am Achszapfen 3 bzw. der An
triebswelle 9 notwendig. In jedem Falle können Rad 1 und Tilgermasse 7 bzw. 7′ jedoch
so gestaltet werden, daß das Rad in üblicher Weise durch eine Radkappe nach außen
bündig abgeschlossen werden kann.
Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, die reibungsbehaftete Federvorrichtung des
erfindungsgemäßen Schwingungstilgers sowie die Tilgermasse 7 bzw. 7′ selbst anders als
in den dargestellten Ausführungsbeispielen auszubilden. Wesentlich ist lediglich, daß ei
ne ausreichend große Tilgermasse in möglichst definierter Weise in senkrechter Richtung
mit ausreichenden Federwegen reibungsgedämpft schwingen kann.
Claims (8)
1. Schwingungstilger für Kraftfahrzeug-Räder,
gekennzeichnet durch eine auf der Radaußenseite (1 a) radial innerhalb des Felgen
betts (2) des Rades (1) angeordnete Tilgermasse (7, 7′′), die über eine reibungsbehaf
tete Federvorrichtung (8) vertikalfedernd mit dem Achszapfen (3) oder der Antriebs
welle (9) des Rades (1) in Verbindung steht.
2. Schwingungstilger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (7) eine zumindest annähernd ellipti
sche Ringform aufweist, deren Hauptdurchmesser zumindest annähernd horizontal
und - bei im Ruhezustand verharrender Tilgermasse - zumindest annähernd durch
die Radachse verläuft.
3. Schwingungstilger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (7′) unterhalb des Achszapfens (3) bzw.
der Antriebswelle (9) angeordnet ist und eine zumindest annähernd elliptische Halb
ringform aufweist, deren Hauptdurchmesser zumindest annähernd horizontal und -
bei im Ruhezustand verharrender Tilgermasse (7′) - zumindest annähernd durch die
Radachse verläuft.
4. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für nichtangetriebene Kraftfahr
zeug-Räder,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Tilgermasse (7, 7′) mit dem Rad (1) verbindende
Federvorrichtung (8) starr, insbesondere aber drehfest am Achszapfen (3) befestigt
ist.
5. Schwingungstilger nach Anspruch 1 oder 3 für über eine Antriebswelle angetriebene
Kraftfahrzeug-Räder,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Tilgermasse (7′) mit dem Rad (1) verbindende
Federvorrichtung (8) über ein radiales Wälz- oder Gleitlager (11) an der Antriebs
welle (9) befestigt ist.
6. Schwingungstilger nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (8) aus einer etwa horizontal und
im Bereich des Hauptdurchmessers der Tilgermasse (7, 7′) verlaufenden Biegefeder
vorrichtung besteht, an deren beiden freien Enden - unter Bildung einer Reibverbin
dung - die Tilgermasse (7, 7′) aufgehängt ist und die mittig am Achsschenkel (3) bzw.
an der Antriebswelle (9) befestigt ist.
7. Schwingungstilger nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefedervorrichtung aus zwei oder mehreren
reibend aufeinanderliegenden Blattfedern besteht.
8. Schwingungstilger nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Blattfedern (8.1, 8.2) jeweils mit diesen
vulkanisierte Gummistreifen (8.3, 8.4) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904004333 DE4004333A1 (de) | 1989-03-08 | 1990-02-13 | Schwingungstilger fuer kraftfahrzeug-raeder |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3907399 | 1989-03-08 | ||
DE19904004333 DE4004333A1 (de) | 1989-03-08 | 1990-02-13 | Schwingungstilger fuer kraftfahrzeug-raeder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4004333A1 true DE4004333A1 (de) | 1990-09-13 |
Family
ID=25878554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904004333 Withdrawn DE4004333A1 (de) | 1989-03-08 | 1990-02-13 | Schwingungstilger fuer kraftfahrzeug-raeder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4004333A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1990
- 1990-02-13 DE DE19904004333 patent/DE4004333A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |