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Die
Erfindung betrifft die Montage von Kraftfahrzeugkarosserieteilen
an einem Kraftfahrzeugrahmen, und insbesondere eine zusätzliche
hydraulische Karosserieträgervorrichtung, die mit einem
vorhandenen Karosserieträger des Schubtyps gekuppelt werden
kann, um die Dämpfungseigenschaften an gewünschten
Stellen des Fahrzeugrahmens zu erhöhen.
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Die
Karosserie/Rahmen-Montageanordnung wird verwendet, um Kraftfahrzeugkarosserieteile
an einem Kraftfahrzeugrahmen derart zu befestigen, dass die beiden
metallischen Bauteile nicht direkt einander kontaktieren, da ein
direkter Kontakt sowohl ein hohes Maß an Geräuschübertragung
von einem Bauteil auf ein anderes als auch eine direkte Übertragung
von Vibrationen und andere mechanische Wirkungen schaffen würde.
Herkömmliche Karosserieträgeranordnungen des Druck-
oder Schubtyps verwenden mehrere oder einzelne Elastomerelemente, um
den Rahmen von dem Kraftfahrzeugteil zu trennen, das an dem Rahmen
montiert werden soll. Da sowohl der Rahmen als auch das Kraftfahrzeugteil voneinander
und von dem diese miteinander verbindenden Befestigungssystem getrennt
sind, wird die Übertragung von Geräuschen und
Vibrationen von dem Rahmen auf das Kraftfahrzeugteil minimiert.
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Die
Steuerung der Gestaltung und der Materialeigenschaften von typischen
Karosserieträgern in Bezug auf die Geräusch- und
Vibrationsübertragung auf Kraftfahrzeuginsassen ist nur
einer von vielen Wegen, welche die technische Entwicklung nehmen kann,
um das Geräusch- und Vibrationsproblem des gesamten Kraftfahrzeuges
anzusprechen. Schließlich ist das Karosserieträgersystem
die direkte Übertragungsquelle von Geräuschen
und Vibrationen auf den Fahrgastraum. Daher wird eine Karosserieträgergestaltung
benötigt, welche die Karosseriebewegung steuert und die
Kraftfahrzeuginsassen von Geräuschen und Vibrationen angemessen
isoliert.
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Bei
der Gestaltung von Kraftfahrzeugen, wie Kleintransportern, sind
die endgültig gewünschten Fahrniveau- und Vibrationsabstimmungserfordernisse
des Kraftfahrzeuges dadurch komplex, dass mehrere Varianten des
Radstands, des Antriebsstrangs, der Kabinenart und der Reifen/Räder
in Betracht gezogen werden müssen. Eine richtige Auswahl
der dynamischen und statischen Werte des Materials und des Isolators
für die abstimmbaren Teile, d. h. Lagerbuchsen, Antriebsstrang-
und Karosserieträger, ist beim Abgleich des Fahrniveau-
und Vibrationsverhaltens des Kraftfahrzeuges entscheidend. Die Auswahl der
Eigenschaften der abstimmbaren Teile ist einer von vielen Wegen,
welche die technische Entwicklung bei der Festlegung von Fahrniveauverhaltensmerkmalen
des Kraftfahrzeuges beschreitet. Die ausgewählte Abstimmung
kann mehrere Teile erfordern, um die komplexen Kraftfahrzeugangebote
abzusichern. Dementsprechend können, während versucht
wird, eine überschaubare Bauteilmengenkomplexität
in der Fertigungsanlage aufrechtzuerhalten, einige Kraftfahrzeugkonfigurationen
nicht optimal auf das beste Fahrniveau- und Vibrationsverhalten
abgestimmt werden. Durch Verbindung von Kraftfahrzeugaufbauvariabilität
mit individueller Bauteilanordnungsvariabilität besteht
die Möglichkeit, ein Kraftfahrzeug mit weniger optimalen
Fahr- und Vibrationseigenschaften zu bauen. An diesem Punkt der
Entwicklung, wo keine Änderungen der Bauteilgestaltung
für die Produktion mehr vorgenommen werden, werden Versuche,
mehr Bauteil/Systemdämpfung einzubringen, zunehmend schwieriger.
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Die
Hinzufügung von am Rahmen montierten, abgestimmten Massendämpfern
zur Reduzierung der Niveau- und Vibrationsempfindlichkeit bei Karosserie/Rahmen-Fahrzeugen
durch erhöhte Niveaus der Systemdämpfung infolge
eines später erkannten Problems erfordert herkömmlich
eine Konstruktionserprobung. Die Konstruktions/Entwicklungserprobung
erfordert eine erhebliche Menge an Zeit und Herstellungsaufwand
für die Einführung. Ferner ist die Hinzufügung
von Massendämpfern nur an ausgewählten Stellen
des Fahrzeuges effektiv und erfordert eine zusätzliche
Entwicklung. Da die Hinzufügung von Massendämpfern
nicht geplant ist, stellt die Einführung eine erhebliche
Menge an zusätzlichem Aufwand dar. Im Allgemeinen sind
am Rahmen montierte, abgestimmte Massendämpfer affektiv,
sobald sie eingesetzt sind, jedoch wirken die Kosten, das Gewicht
und die Fahrzeugmontage nachteilig auf die Gestaltung. Wie oben
erwähnt, übt ein abgestimmter Massendämpfer
noch nicht die gewünschte Dämpfung an der besten
Stelle, d. h. an den Karosserieträgerpositionen aus. Diesbezüglich wurden
hydraulische Karosserieträger in Kraftfahrzeugen als ein
Ersatz für den herkömmlichen Karosserieträger
verwendet. Diese hydraulischen Karosserieträger kommen
nun zu der zusätzlichen Karosserieträger/Teil-Komplexität
hinzu und müssen nun die Leistungskriterien eines herkömmlichen
Karosserieträgers erfüllen und beständig
gegen hohe Fahrzeugbelastungen sein, die mit dem Betrieb des Fahrzeuges
verbunden sind, woraus eine hohe Ausfallquote resultierte.
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Das
US-Patent Nr. 5,330,166 ,
erteilt für Hirofumi Aoli am 19. Juli 1994, offenbart einen
herkömmlichen Hydroträger mit einem abstimmbaren
Frequenzbereich, der für klassische Motor-, Karosserie- oder
Aufhängungsträger verwendet wird, um die Karosserieträger
des Schubtyps zu ersetzen, statt sie zusätzlich zu diesen
zu verwenden. Das
US-Patent Nr.
5,529,295 , erteilt für Markus Leibach am 25. Juni 1996,
ist auf einen Motorträgerisolator gerichtet, der eine elektromagnetische
fluidgesteuerte Vorrichtung verwendet, um den Feedback-Mechanismus
für ein aktiv gesteuertes Motorträgersystem zu
verbessern. Im
US-Patent Nr.
6,394,432 , erteilt für Gerald Whiteford am 28.
Mai 2002, ist ein herkömmliches Hydroträgersystem
mit einer Ausgleichsvorrichtung vorgesehen, um die Mängel
des klassischen Hydroträgers auszugleichen.
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Das
US-Patent Nr. 6,986,545 ,
erteilt für Ingemar Nilsson am 17. Januar 2006, lehrt die
Verwendung zweier Isolatoren, die jedoch nicht miteinander verbunden
sind. Stattdessen sind die beiden Isolatoren mit demselben Hilfsrahmenelement
verbunden, jedoch wirkt sich die Pumpwirkung von dem einen Isolator
nicht auf den Antrieb des anderen Isolators aus. Dementsprechend
offenbart dieses Patent keinen steckbaren Dämpfer, der
zusätzlich zu dem Betrieb des herkömmlichen Isolators
wirkt. Das
US-Patent Nr. 7,036,803 ,
erteilt für Clayton Maas am 2. Mai 2006, offenbart ein
motorhydraulisches Trägersystem mit einem schaltbaren Ventil,
um eine Aufweitung der Hauptelastomereinheit zu vermeiden. Im
US-Patent Nr. 7,048,265 , erteilt
für Anand Huprikar am 23. Mai 2006, ist eine zweistufige
Isolationsträgeranordnung offenbart, um den Vorteil einer
weichen Federkonstante mit einer geringen maximalen Verschiebung
zu nutzen. Im
UK-Patent Nr. 2,343,665 ist eine
hydraulisch gedämpfte Motorträgeranordnung mit
zwei Lastaufnahmeträgern und zwei Zugstreben offenbart.
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Keines
der bekannten Dokumente zum Stand der Technik lehrt eine hydraulische
Karosserieträgervorrichtung, die an einer herkömmlichen
Karosserie/Rahmen-Montageanordnung des Schubtyps angebracht werden
kann, um eine abstimmbare Vibrationsdämpfungsfunktion zu
schaffen, bei welcher die herkömmliche Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
die hohen Fahrzeugbelastungen absorbiert, während der steckbare
hydraulische Karosserieträger einen zusätzlichen
Dämpfungseffekt an der herkömmlichen Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
schafft.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, einen steckbaren hydraulischen Karosserieträger
zu schaffen, der an einem herkömmlichen Karosserieträger
angebracht werden kann, um die Dämpfungswirkungen zu erhöhen.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist es, eine abstimmbare Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
zu schaffen, bei welcher ein hydraulischer Karosserieträger
an einem herkömmlichen Karosserieträger des Schubtyps
angebracht ist.
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Ein
Merkmal der Erfindung ist es, dass eine Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
abstimmbar ist, um die Wirkung der Reduzierung von Fahrzeugvibrationen
und der Geräuschübertragung durch die Anordnung
von zusätzlichen hydraulischen Karosserieträgern
an jenen Stellen, die eine zusätzliche Vibrationsdämpfung
benötigen, zu erhöhen.
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Ein
Vorteil der Erfindung ist es, dass der hydraulische Karosserieträger
nicht die Belastung absorbieren muss, die durch den Betrieb des
Fahrzeuges auf die Karosserie/Rahmen-Montageanordnung ausgeübt
wird.
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Ein
anderer Vorteil der Erfindung ist es, dass das Fehlen der Fahrzeugbelastung
in der hydraulischen Karosserieträgervorrichtung die Ausfallquote verbessert,
die mit hydraulischen Karosserieträgern verbunden ist.
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Ein
anderes Merkmal der Erfindung ist es, dass der hydraulische Karosserieträger
an dem Ende des Befestigungselements befestigt ist, das durch die herkömmliche
elastomere Karosserieträgervorrichtung des Schubtyps hindurchtritt.
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Noch
ein anderer Vorteil der Erfindung ist es, dass die steckbare hydraulische
Karosserieträgervorrichtung die Vibrationsabstimmungserfordernisse bezüglich
mehreren Konfigurationen der Fahrzeugbauteilangebote erfüllt,
ohne dass mehrere abstimmbare Teile in dem Herstellungsprozess erforderlich sind.
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Noch
ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, dass die Effektivität
der Vibrationssteueranordnung bei geringer Kundenbasiskonfigurationsauswahl
durch die abstimmbaren Vibrationssteuervorrichtungen, die für
die höchste Kundenbasiskonfigurationsauswahl konfiguriert
sind, nicht behindert wird.
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Noch
ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, dass der hydraulische
Karosserieträger direkt bei der Karosserie/Rahmen-Montage
angewendet werden kann, um das Dämpfungsvermögen
der herkömmlichen Karosserieträgervorrichtung
zu erhöhen.
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Noch
ein anderer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Kombination der
hydraulischen Karosserieträgervorrichtung mit einer herkömmlichen
elastomeren Karosserieträgervorrichtung die Möglichkeit
erhöht, die Vibration/Empfindlichkeit des Kraftfahrzeugniveaus
infolge mehrerer Bauteilangebotskonfigurationen zu reduzieren.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Verwendung einer
hydraulischen Karosserieträgervorrichtung, die an einem
herkömmlichen elastomeren Karosserieträger befestigt
ist, den Herstellungsprozess für Kraftfahrzeuge durch Erhöhung
der Flexibilität in Bezug auf mehrere Fahrzeugkonfigurationen
verbessert.
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Noch
ein anderer Vorteil der Erfindung ist es, dass die nicht lasttragenden
hydraulischen Karosserieträger die inhärente Betriebsvariabilität
vermeiden, die bei herkömmlich betreibbaren, lasttragenden
hydraulischen Karosserieträgeranordnungen zu finden ist.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist es, dass die Verwendung der steckbaren
hydraulischen Karosserieträger ein leicht abstimmbares
System schafft, das an besondere Empfindlichkeiten, wie Reifen/Rad-Auswuchtung,
und die Komplexitäten der vielen Kombinationen von Reifen/Rad,
Antriebsstrang und Radstand angepasst werden kann.
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Noch
ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass der steckbare hydraulische
Karosserieträger an vorhandene elastomere Karosserieträger
und Rahmenhalter montiert werden kann und keine Modifikation derselben
erfordert.
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Noch
ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine steckbare hydraulische
Karosserie/Rahmen-Montageanordnung für die Verwendung bei
der Anbringung von Kraftfahrzeugbauteilen an einen Fahrzeugrahmen
zu schaffen, die haltbar im Aufbau, kostengünstig in der
Herstellung, mühelos in der Wartung, leicht in der Montage,
und einfach und effektiv in der Verwendung ist.
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Noch
ein anderer Vorteil der Erfindung ist es, irgendwelche am Rahmen
montierte, abgestimmte Massendämpfer zu vermeiden.
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Diese
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dadurch
erreicht, dass eine steckbare hydraulische Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
vorgesehen ist, die an eine herkömmliche elastomere Karosserieträgervorrichtung
montiert werden kann, um die Steuerung von Vibrationen von dem Betrieb
des Kraftfahrzeugrahmens auf das daran abgestützte Kraftfahrzeugbauteil zu
erhöhen. Ein Verbindungselement der hydraulischen Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
ist an das Ende eines Befestigungselements geschraubt, das durch
die herkömmliche elastomere Karosserieträgervorrichtung
hindurchtritt und eine Außenhülse an einer Zwischenhülse
verankert, die mit der Unterseite eines Rahmenauflagehalters verbunden
ist, um eine richtige steckerfertige Vibrationssteuerverstärkung
zu schaffen, die an irgendeine gewünschte Karosserieträgerstelle
hinzugefügt werden kann. Die Auslenkung des Befestigungselements
während des Betriebs der elastomeren Karosserieträgervorrichtung
treibt den Betrieb der hydraulischen Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
an, um die Auslenkung des Befestigungselements in dem elastomeren Karosserieträger
entsprechend der Übertragung von Betriebsbelastungen zwischen
dem Karosseriebauteil und dem Auflagehalter, an dem das Karosseriebauteil
montiert ist, zu dämpfen.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines typischen Fahrzeugrahmens mit Trägern
für die Befestigung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen
daran;
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2 eine
vergrößerte perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrahmenkarosserieträgers,
an welchem ein Kraftfahrzeugteil durch eine kombinierte hydraulische
und elastomere Karosserie/Rahmen-Montageanordnung angebracht ist,
die in die Erfindung einbezogen ist;
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3 einen
Schnitt der steckbaren hydraulischen Karosserieträgervorrichtung
entlang der Linie 3-3 in 4, um den Kanal in dem Mittelelement
zu zeigen, durch welchen Fluid hindurchfließt, wenn es durch
die Auslenkung des Befestigungselements, an welchem der hydraulische
Karosserieträger angebracht ist, von der oberen Kammer
in die untere Kammer gefördert wird;
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4 einen
Schnitt der kombinierten hydraulischen und elastomeren Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
durch die Mitte des Karosserieträgers hindurch;
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5 eine
Vorderansicht der hydraulischen Trägerzwischenhülse;
und
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6 eine
perspektivische Ansicht der hydraulischen Trägerzwischenhülse
aus 5.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung weist ein Kraftfahrzeugrahmen Auflagehalter
auf, mittels welchen jeweilige Kraftfahrzeugteile und Bauteile,
wie ein Unterbodenblech-Querträger, an dem Rahmen 10 anzubringen
sind. Der Rahmen 10 ist ein typischer Kraftfahrzeugrahmen,
an welchem entsprechende Kraftfahrzeugkarosserieteile oder Bauteile
durch Verbinden des Karosserieteils oder Bauteils 19 mit
einem Rahmenauflagehalter 15 angebracht werden können.
Wie für einen technisch versierten Fachmann zu erkennen
ist, wird ein Kraftfahrzeugrahmen 10 mit einer Mehrzahl
von Auflage haltern 15 gefertigt, um das Außenblech
und andere Bauteile 19 an dem Rahmen 10 zu befestigen.
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Anstelle
einer direkten Verschraubung des Kraftfahrzeugbauteils 19 an
dem Rahmen mittels einer Schraube, die das Bauteil 19 an
dem entsprechenden Auflagehalter 15 befestigt, kann eine
wesentliche Reduzierung der Geräuschübertragung
von der Straße und anderen äußeren Quellen über
den Rahmen 10 mechanisch auf das Kraftfahrzeugbauteil 19 durch
Isolieren der metallischen Teile 10, 19 mit einem
elastomeren Material erreicht werden. Zusätzlich zu einer
Reduzierung der Geräuschübertragung werden auch
Fahrzeugvibrationen, die über die Verbindungsstellen übertragen
werden, bedeutend vermindert.
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Diese
elastomere Verbindung hat sich zu einer Karosserie/Rahmen-Montageanordnung
entwickelt, bei welcher ein Elastomerelement mit dem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 19 verbunden
ist. Bei einigen Karosserieträgerkonfigurationen kann ein
unteres Elastomerelement derart vorgesehen sein, dass ein zweiteiliger
Karosserieträger mit dem unteren Elastomerelement gebildet
wird, das mit dem Rahmenauflagehalter mittels eines Befestigungselements,
wie einer Befestigungsschraube, das durch eine Mittelöffnung
hindurch über die oberen und unteren Elemente eingesetzt
ist, verbunden ist. Die Befestigungsschrauben klemmen das Elastomerelement
zwischen dem Auflagehalter und dem entsprechenden Karosseriebauteil
und schaffen eine federnde Montage für das jeweilige Karosseriebauteil.
Das Isolationsmaterial wird üblicherweise aus der Gruppe ausgewählt,
die unter anderem Butylkautschuk, Naturkautschuk und mikrozelliges
Urethan umfasst.
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In
den 2–4 ist die
Karosserie/Rahmen-Montageanordnung 20 am besten zu sehen. Die
herkömmliche elastomere Karosserie/Rahmen-Montageanordnung 21 des
Schubtyps ist mit einem Elastomerelement 22 versehen, welches
das Bauteil 19 von dem Rahmen 10 trennt. Das Elastomerelement 22 ist
mit einer Mittelöffnung 23 versehen, die sich
durch dieses hindurch erstreckt, um eine ringförmige Konfiguration
zu bilden, und durch welche ein Befestigungsbolzen 25 hindurchtritt.
Das an dem Rahmen 10 zu montierende Kraftfahrzeug karosserieteil 19 ist
vorzugsweise derart ausgebildet, dass es mit dem Befestigungsbolzen 25 in
Eingriff gelangen kann und an einer oberen Karosserieträgerscheibe 26 anliegt.
Ein Karosserieträgerinnenrohr 27, das durch die
Mittelöffnung 23 hindurchtritt, steht mit einer
unteren Karosserieträgerscheibe 28 derart in Eingriff,
dass ein Schraubenkopf oder eine Mutter 29, die mit dem
Befestigungsbolzen 25 in Eingriff steht, die untere Karosserieträgerscheibe 28 gegen das
Rohr 27 und die obere Karosserieträgerscheibe 26 drückt,
welche mit dem Kraftfahrzeugbauteil 19 in Eingriff steht.
Das Elastomerelement 22 trennt die obere Karosserieträgerscheibe 26 und
das Rohr 27 von dem Auflagehalter 15.
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Während
des normalen Betriebs lenkt der elastomere Karosserieträger 21 aus,
wenn die Betriebsbelastungen auf den Rahmen 10 und das
Kraftfahrzeugbauteil 19 ausgeübt werden, wodurch
das Elastomerelement 22 zusammengedrückt wird
und der Befestigungsbolzen 25 relativ zu dem Auflagehalter 15 auf-
und abbewegt wird. Daher führen die zwischen dem Auflagehalter 15 an
dem Rahmen 10 und dem Kraftfahrzeugbauteil 19 übertragenen
Belastungen durch den elastomeren Karosserieträger 21 hindurch
und werden von diesem absorbiert.
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Um
die zwischen dem Rahmenauflagehalter 15 und dem Kraftfahrzeugbauteil 19 hindurchgehenden
Vibrationen weiter zu dämpfen, weist die Karosserie/Rahmen-Montageanordnung 20 ferner
einen zusätzlichen hydraulischen Karosserieträger 31 auf, der
an dem elastomeren Karosserieträger 21 angebracht
ist. Der hydraulische Karosserieträger 31 ist mit
einem Verbindungselement 32 aus Stahl versehen, das an
einem elastomeren Hauptfederelement 33 befestigt ist, welches
wiederum entlang seines Umfangs an einer Außenhülse 34 befestigt
ist. Die Außenhülse 34 trägt
auch ein Mittelelement 35 mit einem darin ausgebildeten
Fluidöffnungskanal 36, um eine Fluidpassage durch
das Mittelelement 35 hindurch zu schaffen, und eine untere
Kammer 37 des elastomeren Hauptfederelements 33.
Eine Schutzkappe 38 ist an der unteren Kammer 37 montiert,
um das elastomere Hauptfederelement 35 zu schützen und
einen Raum zum Expandieren der unteren Kammer 37 zu bilden.
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Die
Anwendung eines hydraulischen Karosserieträgers 31 wird
durch den Wunsch bestimmt, eine zusätzliche Vibrationsdämpfung
an einem speziellen Auflagehalter 15 zu schaffen. Die primäre
Vibrationssteuerung wird durch den elastomeren Karosserieträger 21 in
Form der Absorption der Betriebsbelastung zwischen dem Rahmen 10 und
dem Kraftfahrzeugbauteil 19 geschaffen. Wenn die Geräusch- oder
Vibrationsübertragung an einer bestimmten Stelle an dem
Rahmen 10 weiter gedämpft werden muss, kann ein
hydraulischer Karosserieträger 31 zu dem elastomeren
Karosserieträger 21 hinzugefügt werden,
um die Vibrationssteuerung zu erhöhen.
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Mit
Bezug auf die 2–6 wird,
um den hydraulischen Karosserieträger 31 an einem
ausgewählten elastomeren Karosserieträger 21 des Schubtyps
zu montieren, der hydraulische Karosserieträger 31 derart
positioniert, dass das Verbindungselement 32 mit dem sich
unter dem Schraubenkopf oder der Mutter 29 erstreckenden
unteren Gewindeende des Befestigungsbolzens 25 in Eingriff gelangt.
Das starre Verbindungselement 32 wird zuerst auf den Befestigungsbolzen 25 geschraubt,
bis die zusammenpassenden Gewinde in dem Verbindungselement 32 enden,
indem entweder der Befestigungsbolzen 25 das untere Ende
des Verbindungselements 32 erreicht oder das Verbindungselement 32 das
untere Ende des Schraubenkopfes oder der Mutter 29 erreicht.
Der hydraulische Karosserieträger 31 wird dann
zusammengedrückt, bis die Verbindungslaschen 39 an
der Außenhülse 34 mit einem zusammenpassenden
Schlitz 17 in Eingriff gelangen, der zur Erleichterung
der Montage des hydraulischen Karosserieträgers 31 vorzugsweise
in der Form eines Bajonettschlitzes in einer Zwischenhülse 16 ausgebildet
ist, die an dem Auflagehalter 15 angebracht ist. Die Kompression
des hydraulischen Karosserieträgers 31 drängt
das meiste Fluid in der unteren Kammer 37 durch das Mittelelement 35 hindurch
in die obere Kammer 33 hinein.
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Beim
Betrieb wird die Auslenkung des Befestigungsbolzens 25 nach
unten, wie oben in Bezug auf die Absorption von Betriebsbelastungen
in dem elastomeren Karosserieträger 21 beschrieben
ist, auf das Verbindungselement 32 übertragen,
welches sich wiederum in die obere elastomere Kammer 33 hinein bewegt
und das Fluid zwingt, durch den Fluidöffnungskanal 36 in
dem Mittelelement hindurch und in die untere Kammer 37 hinein
zu treten. Umgekehrt zieht durch die Auslenkung des Befestigungsbolzens 25 nach
oben das daran befestigte Verbindungselement 32 das Fluid
aus der unteren Kammer 37 zurück in die obere
Kammer 33. In jedem Falle dämpft die Kompression
gegen das Fluid und dessen Übertragung von der einen Kammer 33, 37 in
die andere Kammer 37, 33 die Bewegung des Befestigungsbolzens 25 und
erhöht damit die Steuerung der Vibrationsübertragung.
Dementsprechend steuert der elastomere Karosserieträger 21 den
Betrieb des hydraulischen Karosserieträgers 31 derart,
dass die Dämpfungseigenschaften des hydraulischen Karosserieträgers 31 ergänzend
und zusätzlich zu den Dämpfungseigenschaften des
elastischen Karosserieträgers 21 sind. Darüber
hinaus trägt der hydraulische Karosserieträger 31 keinerlei
Betriebsbelastungen, welche von dem elastischen Karosserieträger 21 getragen
werden.
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Eine
typische Situation, in welcher die Körper/Rahmen-Montageanordnung 20 gemäß der
Erfindung verwendet werden kann, ist bei Lenkradvibrationen, die
häufig bei Geschwindigkeiten von über 45 MPH auftreten.
Vibrationsprobleme, die von dem Fahrer des Fahrzeuges wahrgenommen
werden, können in zwei Situationen ausgelöst werden:
(1) auf glatten Straßenoberflächen bei 55 MPH
in Verbindung mit erstklassigen Reifen oder einer gleichmäßigen
Radlast; und (2) auf halbglatten Straßenoberflächen
(z. B. Dorfstraßen) bei 25 MPH infolge einzelner oder mehrerer
Radimpulse von kleinen Wellen in der Straßenoberfläche.
Jedoch ist bei einigen Bauteilangeboten der Massendämpfer
nicht völlig ausreichend bei der Behebung all dieser Vibrationsprobleme.
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Um
derartige Kraftfahrzeugvibrationsprobleme anzusprechen, kann der
hydraulische Karosserieträger 31 an den besten
Stellen hinzugefügt werden, um genügend Systemniveaudämpfung
zu schaffen. Der Hauptdämpfungseffekt des hydraulischen
Karosserieträgers 31 ist tatsächlich
ein kraftverstärkter Massendämpfereffekt infolge
einer viskosen Dämpfung, die durch das bewegliche Fluid
verursacht wird, was dieselbe Leistung wie ein herkömmlicher
Massendämpfer von 40 bis 80 pound erzeugt. Durch Hinzufügen
des hydraulischen Karosserieträgers 31 zu dem
herkömmlichen Karosserieträger 21 des
Schubtyps, der die Kabinenstruktur mit dem Rahmen verbindet, werden
die Vibrationen nicht mehr auf die Kabinenstruktur übertragen
und von dem Fahrer infolge der Erregung der Sitzschiene durch die übertragenen
Vibrationen gespürt. Der hydraulische Karosserieträger
nutzt die Bewegung des vorhandenen herkömmlichen Karosserieträgers 21,
um das Fluid in den angebrachten hydraulischen Karosserieträger 31 zu
fördern, und dämpft die Vibrationen, die andererseits
auf die Kabinenstruktur übertragen werden.
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In
der Praxis kann ein wie oben beschriebener hydraulischer Karosserieträger 31 gemäß der
Erfindung in irgendeine ausgewählte Kraftfahrzeugkonfiguration
montiert werden oder deren Anbringung als eine Serviceleistung vorgesehen
werden, um Kundenbeanstandungen bezüglich Vibrationsproblemen anzusprechen,
da die Hinzufügung des oben beschriebenen hydraulischen
Karosserieträgers 31 keinerlei strukturelle Veränderungen
oder Bauteildemontage erfordert. Darüber hinaus vermeidet
die Verwendung des wie oben beschriebenen hydraulischen Karosserieträgers 31 einige
Hürden bezüglich des Ausfalls bei der herkömmlichen
Nutzung von hydraulischen Karosseriemontagevorrichtungen in hohen
Belastungszuständen, was infolge der Montage des hydraulischen
Karosserieträgers 31 an einen vorhandenen elastomeren
Karosserieträger 21 anstelle des kompletten Austausches
des elastomeren Karosserieträgers 21 vermieden
wird, und die Größe des Karosserieträgers
und die Wechselwirkung mit dem Rahmen oder Karosseriebauteil müssen
nicht verändert werden.
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Gemäß der
Erfindung kann eine Karosserie/Rahmen-Montageanordnung zur Montage
eines ersten Bauteils an einem Auflagehalter eines zweiten Bauteils
aufweisen: einen elastomeren Karosserieträger, der zwischen
dem ersten Bauteil und dem Auflagehalter des zweiten Bauteils angeordnet
ist, um das erste Bauteil und den Auflagehalter durch ein elastomeres
Element voneinander zu trennen, wobei der elastomere Karosserieträger
ein Befestigungselement aufweist, das durch den elastomeren Karosserieträger
hindurchtritt, um das erste Bauteil an dem Auflagehalter zu befestigen,
und wobei das Befestigungselement ein Gewindeende aufweist, das
von dem elastomeren Karosserieträger vorsteht, und einen
hydraulischen Karosserieträger mit einer oberen Kammer,
einer unteren Kammer, einem Mittelelement, das die obere und die
untere Kammer voneinander trennt, und einer Außenhülse,
die mit einer Trägerzwischenhülse verbunden ist,
die an dem Auflagehalter des zweiten Bauteils befestigt ist, wobei die
obere Kammer mit dem Gewindeende des Befestigungselements des elastomeren
Karosserieträgers verbunden ist.
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Die
obere Kammer kann mit einem ersten flexiblen elastomeren Gehäuse
und einem Verbindungselement versehen sein, das an dem ersten flexiblen
elastomeren Gehäuse angebracht und an dem Gewindeende des
Befestigungselements montiert ist.
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Die
Zwischenhülse kann mit einem Befestigungsmechanismus versehen
sein, um mit der Außenhülse des hydraulischen
Karosserieträgers in Eingriff zu gelangen.
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Der
elastomere Karosserieträger kann derart wirksam sein, dass
er Betriebsbelastungen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil überträgt,
und der hydraulische Karosserieträger kann derart wirksam
sein, dass er die Auslenkungen des elastomeren Karosserieträgers
dämpft.
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Der
hydraulische Karosserieträger kann Fluid durch einen Kanal
hindurchführen, der in dem Mittelelement zwischen der oberen
und der unteren Kammer ausgebildet ist, um die Bewegung des mit dem
Verbindungselement gekuppelten Befestigungselements zu dämpfen.
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Die
Auslenkung des Befestigungselements kann die Bewegung des Fluids
zwischen der oberen und der unteren Kammer durch den Kanal in dem Mittelelement
hindurch in Reaktion auf die Ausübung der Betriebsbelastungen
auf den elastomeren Karosserieträger antreiben.
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Ferner
kann gemäß der Erfindung ein Kraftfahrzeug mit
einem Rahmen, der mit Auflagehaltern versehen ist, und einer Mehrzahl
von Karosseriebauteilen versehen sein, die mit den Auflagehaltern
korrespondieren, um eine Befestigung der Karosseriebauteile an dem
Rahmen zu ermöglichen, wobei ein elastomerer Karosserieträger
zwischen dem Karosseriebauteil und einer ausgewählten korrespondierenden
Zwischenhülse angeordnet ist und ein oberes Elastomerelement,
das zwischen dem Karosseriebauteil und dem ausgewählten
Auflagehalter positioniert ist, ein unteres Elastomerelement, das
mit dem Auflagehalter in einer gegenüberliegenden Beziehung
in Bezug auf das obere Elastomerelement wirksam in Eingriff steht
und derart wirksam ist, dass es den ausgewählten Auflagehalter
von dem korrespondierenden Karosseriebauteil isoliert, und ein Befestigungselement
aufweist, welches das korrespondierende Karosseriebauteil und den
elastomeren Karosserieträger miteinander verbindet, um
das Karosseriebauteil über den elastomeren Karosserieträger
an der ausgewählten Zwischenhülse zu befestigen,
und wobei ein hydraulischer Karosserieträger mit dem Befestigungselement
verbunden und an der an dem ausgewählten Auflagehalter
befestigten Zwischenhülse verankert ist, um die mit der Übertragung
der Betriebsbelastungen zwischen dem ausgewählten Auflagehalter
und dem korrespondierenden Karosseriebauteil verbundene Auslenkung
des Befestigungselements zu dämpfen.
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Das
Befestigungselement kann an einem nach unten vorstehenden Gewindeende
enden, wobei der hydraulische Karosserieträger mit dem
Gewindeende des Befestigungselements verbunden ist.
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Der
hydraulische Karosserieträger kann eine obere Kammer, eine
untere Kammer, ein Mittelelement, das zwischen der oberen und der
unteren Kammer angeordnet ist, um Fluid zwischen diesen durch einen
in dem Mittelelement ausgebildeten Kanal hindurch zu übertragen,
und eine Außenhülse aufweisen, die an der Zwischenhülse
verankert ist, und wobei die obere Kammer mit dem Gewindeende des
Befestigungselements verbunden ist.
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Die
obere Kammer kann ein elastomeres Gehäuse und ein Verbindungselement
aufweisen, das an dem elastomeren Gehäuse befestigt ist
und mit dem Gewindeende des Befestigungselements in Eingriff steht,
um eine Bewegung auf das elastomere Gehäuse zu übertragen.
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Hierbei
kann die Auslenkung des Befestigungselements die Bewegung des Fluids
zwischen der oberen und der unteren Kammer durch den Kanal in dem
Mittelelement hindurch in Reaktion auf die Ausübung der
Betriebsbelastungen auf den elastomeren Karosserieträger
antreiben.
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Die
Zwischenhülse kann mit dem unteren Elastomerelement in
Eingriff stehen und mit Montageschlitzen, versehen sein, die unter
dem unteren Elastomerelement positioniert sind, wobei die Außenhülse
Befestigungselemente aufweist, die mit den Montageschlitzen in der
Zwischenhülse in Eingriff zu bringen sind, um die Außenhülse
an der Zwischenhülse zu verankern.
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Darüber
hinaus kann gemäß der Erfindung ein Verfahren
zur Dämpfung von über einen elastomeren Karosserieträger
zwischen einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil und einem korrespondierenden
Auflagehalter eines Kraftfahrzeugrahmens übertragenen Betriebsbelastungen
vorgesehen sein, wobei das Karosseriebauteil und der Auflagehalter durch
Elastomerelemente innerhalb des elastomeren Karosserieträgers
voneinander getrennt werden, wobei ein Befestigungselement den elastomeren
Karosserieträger mit dem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil verbindet
und den elastomeren Karosserieträger an den Auflagehalter
klemmt, und wobei das Verfahren den Schritt des Montierens eines
hydraulischen Karosserieträgers an das Befestigungselement
umfasst.
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Der
hydraulische Karosserieträger kann eine obere Kammer, eine
untere Kammer, ein Mittelelement, das zwischen der oberen und der
unteren Kammer angeordnet ist, um Fluid zwischen diesen durch einen
in dem Mittelelement ausgebildeten Kanal hindurch zu übertragen,
und eine Außenhülse aufweisen, wobei der Montageschritt
die Schritte des Verschraubens der oberen Kammer mit dem Befestigungselement
des elastomeren Karosserieträgers, und des Verankerns der
Außenhülse an einer an dem Auflagehalter angebrachten
Zwischenhülse umfasst.
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Die
obere Kammer des hydraulischen Karosserieträgers kann ein
elastomeres Gehäuse und ein starres Verbindungselement
aufweisen, das an dem elastomeren Gehäuse befestigt ist,
wobei der Verschraubungsschritt den Schritt des Verschraubens des
Verbindungselements mit einem von dem elastomeren Karosserieträger
vorstehenden Gewindeende des Befestigungselements umfasst.
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Die
Zwischenhülse kann mit einer Mehrzahl von Montageschlitzen
versehen sein, wobei die Außenhülse mit nach außen
vorstehenden Laschen versehen ist, und wobei der Verankerungsschritt
den Schritt des Ineingriffbringens der Laschen an der Außenhülse
mit den Montageschlitzen in der Zwischenhülse, bis die
Außenhülse an der Zwischenhülse befestigt
ist, umfasst.
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Das
Verfahren kann ferner den Schritt des Ansteuerns der Übertragung
von Fluid innerhalb des hydraulischen Karosserieträgers
mit der Auslenkung des Befestigungselements entsprechend einer Übertragung
von Betriebsbelastungen zwischen dem Karosseriebauteil und dem Auflagehalter
umfassen.
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Der
Ansteuerungsschritt kann die Schritte des Übertragens von
Fluid in dem hydraulischen Karosserieträger von einer oberen
Kammer durch einen Kanal in einem Mittelelement hindurch in eine
untere Kammer hinein, wenn das Befestigungselement relativ zu dem
Auflagehalter in Reaktion auf eine Kompression des elastomeren Karosserieträgers
auslenkt, und des Zurückführen von Fluid aus der
unteren Kammer durch den Kanal in dem Mittelelement hindurch in
die obere Kammer hinein, wenn das Befestigungselement relativ zu
dem Auflagehalter in Reaktion auf ein Zurückkehren des
elastomeren Karosserieträgers aus dem komprimierten Zustand
in den entspannten Zustand auslenkt, umfassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5330166 [0006]
- - US 5529295 [0006]
- - US 6394432 [0006]
- - US 6986545 [0007]
- - US 7036803 [0007]
- - US 7048265 [0007]
- - UK 2343665 [0007]