Schwingungssystem für die Dämpfung und/oder Tilgung der ...
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DE 199 15 635 B4 2009.04.02<br />
Beschreibung<br />
[0001] Die Erfindung betrifft ein <strong>Schwingungssystem</strong><br />
für <strong>die</strong> Dämpfung <strong>und</strong>/<strong>o<strong>der</strong></strong> <strong>Tilgung</strong> von Schwingungen<br />
einer Kraftfahrzeugachse nach dem Oberbegriff<br />
von Patentanspruch 1.<br />
[0002] Im Stand <strong>der</strong> Technik sind zur Dämpfung <strong>der</strong><br />
auf einen Fahrzeugaufbau einwirkenden Schwingungen<br />
unterschiedliche Dämpfungselemente, beispielsweise<br />
Fahrwerksfe<strong>der</strong>n <strong>und</strong>/<strong>o<strong>der</strong></strong> Schwingungsdämpfer<br />
vorgesehen. In Abhängigkeit <strong>der</strong> konstruktiven<br />
Ausgestaltung <strong>der</strong> Kraftfahrzeugachse, beispielsweise<br />
als Vor<strong>der</strong>achse, Hinterachse, insbeson<strong>der</strong>e<br />
Verb<strong>und</strong>lenker-Hinterachse <strong>o<strong>der</strong></strong> dgl., kann <strong>die</strong><br />
Kraftfahrzeugachse Längslenker <strong>und</strong>/<strong>o<strong>der</strong></strong> Querlenker<br />
aufweisen, <strong>die</strong> entsprechend für <strong>die</strong> Anordnung<br />
des Radträgers ausgebildet sind. Über separate zusätzliche<br />
Elemente ist <strong>die</strong> Kraftfahrzeugachse mit<br />
dem Fahrzeugaufbau mechanisch verbindbar, wobei<br />
<strong>der</strong> Radträger zur Aufnahme bzw. Lagerung eines<br />
drehbaren Kraftfahrzeugrades ausgebildet ist. Im<br />
Fahrbetrieb werden <strong>die</strong> entstehenden Schwingungen<br />
auf <strong>die</strong> Kraftfahrzeugachse entsprechend übertragen.<br />
Zur Erhöhung des Fahrkomforts <strong>und</strong> <strong>der</strong> Geräuschmin<strong>der</strong>ung<br />
während des Fahrbetriebs sind<br />
entsprechende Dämpfungselemente, insbeson<strong>der</strong>e<br />
auf je<strong>der</strong> Seite <strong>der</strong> Kraftfahrzeugachse ein funktional<br />
zwischen dem Radträger <strong>und</strong> dem Fahrzeugaufbau<br />
wirkendes Dämpfungselement, nämlich eine Fahrwerksfe<strong>der</strong><br />
<strong>und</strong>/<strong>o<strong>der</strong></strong> ein Schwingungsdämpfer vorgesehen.<br />
[0003] Die Praxis hat nun gezeigt, dass an <strong>der</strong> Kraftfahrzeugachse<br />
störende Schwingungen auftreten,<br />
<strong>die</strong> im Bereich <strong>der</strong> Achseigenfrequenz liegen <strong>und</strong> als<br />
„Achsstuckern" bezeichnet werden. Auch über eine<br />
Einstellung des Schwingungsdämpfers bzw. eine an<strong>der</strong>e<br />
Fahrwerksfe<strong>der</strong>auslegung ist <strong>die</strong>ses „Achsstuckern"<br />
nur schwer eliminierbar. Das Achsstuckern,<br />
das beispielsweise eine Eigenfrequenz von 14 bis 15<br />
Hz aufweist, wird insbeson<strong>der</strong>e dadurch hervorgerufen,<br />
dass <strong>die</strong> Felge des Kraftfahrzeugrades auf dem<br />
jeweiligen Reifen schwingt. Bei einem entsprechenden<br />
Fahrbetrieb wird nämlich aufgr<strong>und</strong> <strong>der</strong> Fahrbahnanregung<br />
<strong>die</strong> Eigenfrequenz des Kraftfahrzeugrades<br />
angeregt, wobei sich <strong>die</strong>se radspezifischen<br />
Schwingungen insgesamt dann komfortmin<strong>der</strong>nd<br />
auswirken. Hierbei ist <strong>der</strong> Reifen selber sehr<br />
schwach gedämpft <strong>und</strong> eine Dämpfung kann im wesentlichen<br />
nur durch den Schwingungsdämpfer erfolgen.<br />
Hierbei ist problematisch, dass eine schwache<br />
Dämpfung zum „Achsstuckern" führt <strong>und</strong> eine starke<br />
Dämpfung zum Komfortverlust, insbeson<strong>der</strong>e auch<br />
zu einer stärkeren Geräuschentstehung bzw. Geräuschübertragung.<br />
Im Ergebnis wird aufgr<strong>und</strong> <strong>der</strong> im<br />
Fahrbetrieb angeregten bzw. entstehenden Eigenfrequenz<br />
des Kraftfahrzeugrades, d. h. also aufgr<strong>und</strong><br />
<strong>der</strong> radspezifischen Schwingungen des Kraftfahrzeugrades<br />
das oben beschriebene „Achsstuckern" verstärkt<br />
hervorgerufen, was den Fahrkomfort verringert.<br />
[0004] Aus <strong>der</strong> DE 22 37 058 A1 ist ein <strong>Schwingungssystem</strong><br />
<strong>der</strong> eingangs genannten Art bekannt,<br />
bei dem <strong>die</strong> nie<strong>der</strong>frequenten Schwingungen des<br />
Fahrzeugaufbaus mittels eines Schwingungsdämpfers<br />
<strong>und</strong> <strong>die</strong> höherfrequenten Schwingungen <strong>der</strong> ungefe<strong>der</strong>ten<br />
Massen mittels eines Tilgers bekämpft<br />
werden. Der Tilger, <strong>der</strong> in <strong>der</strong> DE 22 37 058 A1 als dynamischer<br />
Schwingungsdämpfer bezeichnet wird, ist<br />
zu <strong>die</strong>sem Zweck zwischen dem Schwingungsdämpfer<br />
<strong>und</strong> dem Radträger eingeglie<strong>der</strong>t <strong>und</strong> umfasst<br />
eine in einem Dämpfermedium über Fe<strong>der</strong>n aufgehängte<br />
Tilgermasse. Als Schwingungsdämpfer wird<br />
hierbei eine mit einem kompressiblen, regenerierenden<br />
Medium, beispielsweise Silikon-Kautschuk-Schaumstoff<br />
befüllte Kammer verwendet.<br />
Durch <strong>die</strong>se Trennung <strong>der</strong> beiden Dämpfer soll nach<br />
<strong>der</strong> DE 22 37 058 A1 eine vorteilhafte Anpassung des<br />
Dämpfermediums an <strong>die</strong> jeweils zu dämpfende<br />
Schwingungsfrequenz ermöglicht werden.<br />
[0005] Ferner ist aus <strong>der</strong> DE 36 41 623 A1 ein<br />
<strong>Schwingungssystem</strong> bekannt, bei dem ein Tilgersystem<br />
in eine Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers<br />
eingebaut ist.<br />
[0006] Der Erfindung liegt <strong>die</strong> Aufgabe zugr<strong>und</strong>e,<br />
eine alternative Ausgestaltung für ein <strong>Schwingungssystem</strong><br />
anzugeben, dass bei hohem Fahrkomfort das<br />
Achsstuckern verringert bzw. eliminiert.<br />
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein <strong>Schwingungssystem</strong><br />
gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Durch <strong>die</strong><br />
Anordnung eines zusätzlichen Tilgersystems im<br />
Schwingungsdämpferrohr eines Kolbendämpfers<br />
können <strong>die</strong> radspezifischen Schwingungen des Kraftfahrzeugrades,<br />
also gr<strong>und</strong>sätzlich <strong>die</strong> Schwingungen<br />
<strong>der</strong> Felge auf dem Reifen entsprechend „kompensiert",<br />
d. h. zumindest aber gedämpft werden. Hierdurch<br />
werden <strong>die</strong>se radspezifischen Schwingungen<br />
auch nicht mehr auf <strong>die</strong> Kraftfahrzeugachse entsprechend<br />
übertragen, so dass das oben beschriebene<br />
„Achsstuckern" verhin<strong>der</strong>t, zumindest aber verringert<br />
ist. Folglich ist <strong>der</strong> Fahrkomfort mit Hilfe des erfindungsgemäßen<br />
<strong>Schwingungssystem</strong>s erheblich erhöht,<br />
wobei auch <strong>die</strong> entsprechenden Geräusche eliminiert<br />
bzw. verringert sind.<br />
[0008] Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten,<br />
das erfindungsgemäße <strong>Schwingungssystem</strong> in vorteilhafter<br />
Weise auszugestalten <strong>und</strong> weiterzubilden.<br />
Hierfür darf an <strong>die</strong>ser Stelle auf <strong>die</strong> weiteren Patentansprüche<br />
verwiesen werden. Nachfolgend werden<br />
nun zwei Ausführungsformen <strong>der</strong> Erfindung anhand<br />
einer Zeichnung näher erläutert. In <strong>der</strong> Zeichnung<br />
zeigt:<br />
[0009] Fig. 1 das erfindungsgemäße Schwingungs-<br />
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