DE102006040878A1 - Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor - Google Patents

Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor Download PDF

Info

Publication number
DE102006040878A1
DE102006040878A1 DE200610040878 DE102006040878A DE102006040878A1 DE 102006040878 A1 DE102006040878 A1 DE 102006040878A1 DE 200610040878 DE200610040878 DE 200610040878 DE 102006040878 A DE102006040878 A DE 102006040878A DE 102006040878 A1 DE102006040878 A1 DE 102006040878A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
piston
coil springs
lifting machine
movement path
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.)
Granted
Application number
DE200610040878
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006040878B4 (de
Inventor
Albrecht Dill
Stefan Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE200610040878 priority Critical patent/DE102006040878B4/de
Publication of DE102006040878A1 publication Critical patent/DE102006040878A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006040878B4 publication Critical patent/DE102006040878B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • B60R13/0884Insulating elements, e.g. for sound insulation for mounting around noise sources, e.g. air blowers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer Einheit aus einer Hubkolbenmaschine und einem diese antreibenden rotierenden Motor, insbesondere eines elektromotorisch betriebenen Luftkompressors in einem Fahrzeug, wobei im Ruhezustand der Einheit sowohl die Rotationsachse des Motors als auch die translatorische Bewegungsbahn des Kolbens der Hubkolbenmaschine im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und die Einheit auf zumindest drei im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Schraubenfedern stehend gelagert und abgestützt ist. Dies gestattet eine weiche Lagerung, die sich durch schlechte Übertragung von Körperschall auszeichnet. Bevorzugt sind die Schraubenfedern solchermaßen angeordnet, dass eine Vertikale durch den geodätisch oberhalb der Schraubenfedern liegenden Massenschwerpunkt der Einheit eine von den Schraubenfedern begrenzte Horizontalfläche im Bereich von deren Flächenschwerpunkt schneidet. Vorzugsweise sind dabei drei Schraubenfedern in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet. Ferner können seitliche Führungen für die Schraubenfedern vorgesehen sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer Einheit aus einer Hubkolbenmaschine und einem diese antreibenden rotierenden Motor, insbesondere eines elektromotorisch betriebenen Luftkompressors in einem Fahrzeug.
  • Bei einer bekannten Lagerungsanordnung einer Einheit aus einem Luftkompressor, einem diesen antreibenden Elektromotor sowie einem Trockner für die verdichtete Luft, die als Luftversorgungsanlage eines Luftfedersystems in einem Personenkraftwagen vorgesehen ist, ist die Einheit hängend elastisch gelagert, so das sich der Massenschwerpunkt dieser Einheit geodätisch unterhalb der in den vier Ecken dieser Einheit vorgesehenen Lagerstellen befindet. Bei diesem bekannten Stand der Technik verläuft die translatorische Bewegungsbahn des Kompressor-Kolbens in Vertikalrichtung.
  • Grundsätzlich stellt eine solche Luftversorgungsanlage mit Ihren Geräusch emittierenden Baugruppen Elektromotor und Kompressor in der Fahrzeugentwicklung ein aufwändig zu integrierendes Funktionselement dar. Die durch den Antriebs-Motor und den Komprossor-Kolben verursachten Schwingungen lassen sich nämlich bedingt durch Ihre hohe Anregungsenergie nur mit erheblichem Aufwand zumindest soweit von der Karosseriestruktur des Fahrzeugs entkoppeln, dass ein akzeptable Körperschall-Entkopplung erreicht wird.
  • Der geschilderte bekannte Stand der Technik bildet ein monostabiles System, wobei eine geringfügige translatorische Schwingung in Vertikalrichtung zugelassen ist und bei Abklingen dieser Schwingung über die Federcharakteristik der elastischen Lagerung eine Vorzugsposition der Einheit festgelegt ist. Da der Massenschwerpunkt der Einheit geodätisch unterhalb der Lagerstellen liegt, ist eine rotatorische Auslenkung der Einheit – hervorgerufen durch Deviationsmomente bzw. Zentrifugalmomente – nur in geringem Umfang möglich. Eine erforderliche Körperschallisolation kann grundsätzlich über die Hauptdimensionierungsrichtung der elastischen Aufhängung erreicht werden, jedoch erfordert dies insbesondere wegen der relativ steifen Lagerung relativ aufwändig ausgebildete Lagerstellen. Aufgrund der Anforderung zur Aufnahme der dynamischen und statischen Massekräfte der Einheit sind nämlich die Lagerstellen dementsprechend steif zu dimensionieren. Die im Vergleich zur Massenkraft relativ geringen Anregungskräfte durch die Einheit können demzufolge bedingt durch die Anordnung von deren Komponenten, nämlich dass die Schwingungs-Anregung durch den Luftkompressor der Dimensionierungsrichtung der Lagerstelle entspricht, nur geringfügig durch die elastische Lagerung gemindert werden. Dieser bekannte Stand der Technik Lösung stellt somit einen Kompromiss zugunsten der Aufnahme von Massenkräften dar. Eine Körperschallisolierung kann hingegen nur in sehr geringem Maße stattfinden.
  • Eine hinsichtlich der notwendigen Isolationsmaßnahmen gegen Körperschall weniger aufwändige Lagerungsanordnung für eine Einheit aus einer Hubkolbenmaschine und einem diese antreibenden rotierenden Motor, insbesondere für einen elektrisch betriebenen Luftkompressor in einem Fahrzeug, aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand der Einheit (sowie des diese Einheit enthaltenden Fahrzeugs) sowohl die Rotationsachse des Motors als auch die translatorische Bewegungsbahn des Kolbens der Hubkolbenmaschine im wesentlichen horizontal ausgerich tet sind und die Einheit auf zumindest drei im wesentlichen vertikal ausgerichteten Schraubenfedern stehend gelagert und abgestützt ist. Vorzugsweise sind diese Schraubenfedern oder dgl. in Konstruktionslage der verbauten Einheit im Rahmen der Messgenauigkeit absolut vertikal, d.h. auf der Horizontalebene senkrecht stehend, ausgerichtet. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
  • Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik ist die Einheit nun nicht mehr hängend, d.h. mit geodätisch unterhalb der Lagerstellen liegenden Massenschwerpunkt gelagert, sondern stehend, d.h. dass sich der Massenschwerpunkt der Einheit geodätisch oberhalb der Lagerstellen befindet. Anstelle einer bislang üblichen stabilen Lagerung ist nun eine geringfügig instabile Lagerung gewählt, wobei die im wesentlichen die Lagerstellen bildenden Schraubenfedern trotz der sog. „stehenden" Lagerung nicht zwangsweise als Druckfedern ausgebildet sein müssen, sondern geeignet angeordnet durchaus auch als Zugfedern ausgebildet sein können.
  • Gleichzeitig ist die Richtung der Schwingungsganregung durch die Hubkolbenmaschine gegenüber dem bekannten Stand der Technik in die Horizontalebene verlegt. Dies erlaubt es, die im wesentlichen durch Schraubenfedern gebildeten Lagerstellen relativ weich auszubilden, was eine geringere Körperschallübertragung zur Folge hat, so dass weniger aufwändige Maßnahmen zur Körperschallisolierung erforderlich sind als im bekannten Stand der Technik. Insbesondere kann auf diese Weise ein Teil der in der Einheit unerwünscht frei werdenden Energie, die sich auch in Körperschall äußert, abgebaut werden, und zwar indem nun ein Freiheitsgrad für das in der Einheit auftretende Deviationsmoment geschaffen ist. Dieses auch als Zentrifugalmoment bezeichnete Deviationsmoment ist das Bestreben eines um eine Achse rotierenden Körpers, die Rotationsachse zu verlassen und somit zu taumeln. Dieses Taumeln, d.h. das Deviationsmoment des Kompressors – verursacht durch dessen Kolbenhub – wird nun auf einer leicht instabilen Lagerung, nämlich „stehend", wobei sich das Aggregat bzw. der Schwerpunkt der Einheit geodätisch oberhalb der in Form von Federn ausgebildeten Lagerstellen befindet, zum Abbau von Energie genutzt. Hiermit wird also der konventionelle Weg einer schwingungstechnischen Lagerung verlassen, indem nunmehr die Einheit quasi auf den durch Schraubenfedern gebildeten Lagerstellen „tänzelt". Im Betrieb vollführt der Kompressor (bzw. die Hubkolbenmaschine) eine lineare außermittige Arbeitsbewegung und wird dabei bspw. von links nach rechts und wieder zurück geworfen. Dieses „Werfen" ergibt sich dadurch, dass aufgrund der geometrischen Anordnung der Kompressor nicht nur rotiert sondern die Einheit auch kippen kann. Durch dieses Kippen werden die die Lagerstellen bildenden Schraubenfedern nicht nur in Richtung ihrer Hauptachse belastet, sondern in nennenswertem Umfang zusätzlich in Richtung ihrer erheblich instabileren Querachse. Die daraus resultierende Instabilität der vorgeschlagenen geometrischen Anordnung kann schwingungstechnische Energie abbauen, welche somit zur Bildung von Körperschall nicht mehr zur Verfügung steht.
  • Um die genannte und gezielt hergestellte Instabilität der Lagerungsanordnung zu begrenzen bzw. um zu starke Auslenkungen der die Lagerstellen bildenden Schraubenfedern in Richtung ihrer Querachse zu unterbinden, können die Schraubenfedern vorzugsweise solchermaßen angeordnet sein, dass eine Vertikale durch den geodätisch oberhalb der Schraubenfedern liegenden Massenschwerpunkt der Einheit eine von den Schraubenfedern begrenzte Horizontalfläche im Bereich von deren Flächenschwerpunkt schneidet. Vorzugsweise wird dabei eine Dreipunktlagerung gewählt, d.h. dass die Einheit auf drei Schraubenfedern abgestützt ist, die vorzugsweise im wesentlichen in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist die Auslegung und Anordnung der die Einheit tragenden Schraubenfedern so getroffen, dass diese ohne äußere Einflüsse bei Betrieb der Einheit, d.h. des (Elektro-)Motors und der Hubkolbenmaschine, zwar in beschränktem Umfang instabil, aber immer noch ausreichend stabil gehalten wird, d.h. dass die Bewegungsfreiheit der Einheit in der Horizontalebene auf ein noch vertretbares Maß beschränkt ist. Wenn jedoch – wie im bevorzugten Anwendungsfall, nämlich im Fall einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeugs – zusätzliche Einflüsse bzw. Kräfte hinzukommen, nämlich ebenfalls im wesentlichen in Horizontalrichtung wirkende Trägheits-Kräfte aus (positiven und negativen) Beschleunigungsvorgängen des Fahrzeugs, wobei neben Längsbeschleunigungen auch Querbeschleunigungen desselben zu berücksichtigen sind, so können seitliche Führungen für die Schraubenfedern vorgesehen sein, die deren mögliche Quer-Auslenkung begrenzen.
  • Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen stark abstrahiert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 1 eine erste Seitenansicht in Horizontalrichtung (= Ansicht X aus 2), 2 eine hierzu orthogonale Seitenansicht (Ansicht Y aus 1) und 3 eine Ansicht von unten in Vertikalrichtung (= Ansicht Z aus 1) zeigt.
  • Mit der Bezugsziffer 1 ist eine auf einer nicht näher dargestellten gemeinsamen Plattform 3 montierte Einheit aus einem Luft-Kompressor 1a, einem diesen antreibenden Elektro-Motor 1b sowie einem Lufttrockner 1c bezeichnet. Selbstverständlich gehören auch diverse Anschlussleitungen zum Umfang dieser Einheit 1, jedoch sind diese der Einfachheit halber nicht dargestellt. Diese Einheit 1 ist über drei Schraubenfedern 2 am nicht näher, sondern nur als Festlagerstelle dargestellten Aufbau 4 eines Fahrzeugs stehend gelagert. Dies bedeutet, dass sich der Massenschwerpunkt mges der Einheit 1 geodätisch oberhalb der Lagerstellen bzw. der Schraubenfedern 2 befindet. Neben diese Gesamt-Massenschwerpunkt mges der Einheit 1 sind ferner der Massenschwerpunkte mr des Elektro-Motors 1b (als „rotierende" Masse) sowie dessen rotatorische Anregung als Kreissegment-Pfeil und der Massenschwerpunkt mt des Kompressors 1a (in Mittelstellung des Kompressor-Kolbens als „translatorische" Masse ) sowie dessen translatorische Anregung als linearer Pfeil (jeweils in 2) dargestellt. In 3 ist ferner eine von den Schraubenfedern 2 begrenzte Horizontalfläche als Dreieck gestrichelt dargestellt, woraus ersichtlich wird, dass eine in 3 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Vertikale durch den Massenschwerpunkt mges der Einheit dieses Dreieck im Bereich von dessen Flächenschwerpunkt schneidet.
  • Figürlich nicht dargestellt sind weiter oben genannte seitliche Führungen für die in Konstruktionslage im Rahmen der Messgenauigkeit absolut vertikal ausgerichteten Schraubenfedern 2, die deren seitliche Auslenkung in Horizontalrichtung (d.h. in oder entgegengesetzt zur Richtung der Pfeile X, Y) begrenzen, jedoch können diese seitlichen Führungen als bspw. aus einem Elastomerwerkstoff geformte Hohlzylinder gestaltet sein, die die Schraubenfedern 2 unter einem gewissen Abstand umgeben, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details auch abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (4)

  1. Lagerungsanordnung einer Einheit (1) aus einer Hubkolbenmaschine und einem diese antreibenden rotierenden Motor (1b), insbesondere eines elektromotorisch betriebenen Luftkompressors (1a) in einem Fahrzeug, wobei im Ruhezustand der Einheit (1) sowohl die Rotationsachse des Motors (1b) als auch die translatorische Bewegungsbahn des Kolbens der Hubkolbenmaschine im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und die Einheit auf zumindest drei im wesentlichen vertikal ausgerichteten Schraubenfedern (2) stehend gelagert und abgestützt ist.
  2. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfedern (2) solchermaßen angeordnet sind, dass eine Vertikale durch den geodätisch oberhalb der Schraubenfedern (2) liegenden Massenschwerpunkt (mges) der Einheit (1) eine von den Schraubenfedern (1) begrenzte Horizontalfläche im Bereich von deren Flächenschwerpunkt schneidet.
  3. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit auf drei Schraubenfedern (2) abgestützt ist, die im wesentlichen in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet sind.
  4. Lagerungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Führungen für die Schraubenfedern (2) vorgesehen sind.
DE200610040878 2006-08-31 2006-08-31 Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor Active DE102006040878B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610040878 DE102006040878B4 (de) 2006-08-31 2006-08-31 Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610040878 DE102006040878B4 (de) 2006-08-31 2006-08-31 Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006040878A1 true DE102006040878A1 (de) 2008-03-13
DE102006040878B4 DE102006040878B4 (de) 2010-07-01

Family

ID=39046992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610040878 Active DE102006040878B4 (de) 2006-08-31 2006-08-31 Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006040878B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011102774A1 (de) * 2011-05-28 2012-11-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Reichweitenverlängerer mit Lagerung für ein Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6752717U (de) * 1967-08-22 1969-03-13 Yokes Ltd Henley Park Vorrichtung zur geraeuschdaempfung von antriebsmaschinen
DE3831334C2 (de) * 1988-09-15 1991-09-26 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg, 8399 Ruhstorf, De
DE19606830A1 (de) * 1995-02-25 1996-09-05 Norbert Jehle Vorrichtung zur Minderung der Abstrahlung und/oder Ausbreitung von Schallwellen, insbesondere im tieffrequenten und Infraschallbereich

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6752717U (de) * 1967-08-22 1969-03-13 Yokes Ltd Henley Park Vorrichtung zur geraeuschdaempfung von antriebsmaschinen
DE3831334C2 (de) * 1988-09-15 1991-09-26 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg, 8399 Ruhstorf, De
DE19606830A1 (de) * 1995-02-25 1996-09-05 Norbert Jehle Vorrichtung zur Minderung der Abstrahlung und/oder Ausbreitung von Schallwellen, insbesondere im tieffrequenten und Infraschallbereich

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006040878B4 (de) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012108349B4 (de) Struktur einer Motorbefestigung zur Stützung der Nickachse
DE3627451A1 (de) Dynamische daempfungseinrichtung fuer plattenlaufwerke
DE3139915A1 (de) Luftgedaempftes gummilager
DD207561C4 (de) Schwingungstilger und verwendung desselben
WO2005092575A1 (de) Taumelfingergetriebe
DE102012108278B4 (de) Struktur von aktiver Befestigung
DE102012015974A1 (de) Aggregatsaufhängung eines Kraftfahrzeugs mit einer zusätzlichen Querdämpfung
DE2035764A1 (de) Schwingungstilger mit Schwingungsphasen Umkehr
DE102011052955A1 (de) Hydrolager eines Fahrzeuges
EP0344415B1 (de) Lageranordnung für ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs
DE102006040878B4 (de) Lagerungsanordnung einer Einheit von Hubkolbenmaschine und Motor
EP3208036A1 (de) Schwingungsdämpfung einer werkzeugmaschine
DE3402100C2 (de)
DE3543835C2 (de)
DE102010062250A1 (de) Rotor mit einem Schwingungstilger
EP0014389A1 (de) Weichfederndes Lager
DE102016225084B4 (de) Lager, insbesondere Motorlager
DE102017222468B3 (de) Hubkolbenmotor sowie Kraftfahrzeug
DE102017010679B4 (de) Getriebeaufhängung und Fahrzeug
DE2012341A1 (de) Nachgiebige Motorlagerung
DE102018205737B4 (de) Aggregatelagerung für ein Antriebsaggregat eines Fahrzeugs
EP0848183A2 (de) Mehrkammer-Hydrauliklager
EP4352378A1 (de) Lageranordnung zur lagerung eines aggregats eines kraftfahrzeugs an einer strukturkomponente des kraftfahrzeugs
DE102016221653B3 (de) Befestigung eines Antriebsaggregats an einem Fahrzeugaufbau
DE10231087A1 (de) Elektrische Maschine mit einem um eine vertikale Drehachse umlaufenden Rotor

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition