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Die Erfindung betrifft eine Getriebeaufhängung für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Getriebeaufhängung, die geeignet ist, mit einem Fahrzeugkarosserielängsträger im Presssitz zu sein.
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Im Allgemeinen ist, wenn ein Antriebsstrang mit einem Motor (z.B. einem Verbrennungsmotor) und einem Getriebe in einem Motorraum eines Fahrzeuges montiert ist, der Antriebsstrang mittels Befestigungselementen in der Art und Weise einer Dreipunktabstützung montiert, um Vibrationen und das Roll- bzw. Wankverhalten zu steuern.
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Die Befestigungselemente umfassen eine Motoraufhängung, die zwischen dem Motor des Antriebsstranges und einer Fahrzeugkarosserie montiert ist, um den Motor abzustützen, eine Getriebeaufhängung, die zwischen dem Getriebe des Antriebsstranges und der Fahrzeugkarosserie montiert ist, um das Getriebe abzustützen, und eine Rollenstange, die das Roll- bzw. Wankverhalten des Antriebsstranges steuert, und dergleichen.
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Die Hauptkomponenten der Befestigungselemente werden von einem Isolator (Gummi) zum Isolieren der tatsächlichen Vibrationen gebildet. Jedoch weist, da die direkte Verbindung des Isolators zwischen dem Antriebsstrang und der Fahrzeugkarosserie schwierig ist, das Befestigungselement einen Halter auf, der mit der Fahrzeugkarosserie in Verbindung mit dem Isolator verschraubt ist.
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Jedoch können in dem Falle, in dem der Halter, der in das Befestigungselement (insbesondere die Getriebeaufhängung) einbezogen ist, eine schwache Struktur hat, Vibrationen durch Überlagerung von Zahnradgeräuschen (mit hoher Frequenz) oder dergleichen, die von Zahnrädern in dem Getriebe erzeugt werden, mit der Eigenfrequenz des Halters verstärkt werden, was zu einer Verminderung des Geräusch, Vibration & Härte (NVH) - Verhaltens führen kann.
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Dementsprechend kann, um die Halterstruktur zu verstärken, die mit dem Isolator (Gummi) verbunden ist, eine Verstärkung durch Hinzufügen separater Strukturen mittels Schweißen oder dergleichen durchgeführt werden. Jedoch führt, obwohl die Verstärkung Vorteile für das NVH-Verhalten schaffen kann, diese typischerweise zu einem höheren Gewicht und höheren Kosten.
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Mit Bezug auf die 1 bis 3 weist eine Getriebeaufhängung 10 nach der bezogenen Technik ein Gehäuse 12, einen Vibrationsdämpfungsisolator 14, der in das Gehäuse 12 eingesetzt ist, und eine Mehrzahl von Brückenhaltern 16 auf, die mit einem Außendurchmesserabschnitt des Gehäuses 12 verbunden sind und mit einer Fahrzeugkarosserie 20 verschraubt sind.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist der Brückenhalter 16 mit der Fahrzeugkarosserie (zum Beispiel einem Längsträger) verschraubt, und der vordere Abschnitt des Isolators 14, der durch den vorderen Abschnitt des Gehäuses 12 hindurch freigelegt ist, ist mit einem Getriebestützhalter 18 verbunden, um die Montage der Getriebeaufhängung zu vollenden.
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Jedoch wird bei der oben beschriebenen Getriebeaufhängung nach der bezogenen Technik der Brückenhalter durch Schweißen vieler Metallteile von vorbestimmten Formen zur Erhöhung der Festigkeit des Brückenhalters hergestellt und mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt (zum Beispiel durch Vierpunktverschraubung). Aus diesem Grunde hat die Getriebeaufhängung nach der bezogenen Technik die Nachteile einer verringerten Bearbeitbarkeit und höherer Kosten, die durch die komplizierte Montagestruktur verursacht werden.
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Mit der Erfindung wird eine Getriebeaufhängung für ein Fahrzeug mit einer verbesserten Struktur geschaffen, die geeignet ist, lediglich mittels eines Isolators und ohne einem Brückenhalter mit einem Fahrzeugkarosserielängsträger im Presssitz zu sein, so dass eine Reduzierung des Gewichts und der Kosten durch Weglassen des Brückenhalters erreicht werden kann und die Montierbarkeit durch den Wegfall eines Verschraubungsvorgangs verbessert werden kann.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Getriebeaufhängung für ein Fahrzeug vorgesehen, aufweisend ein Gehäuse, das derart konfiguriert ist, dass es in einer Montageöffnung, die in einem Längsträger einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist, eingesetzt und montiert ist, einen Isolator, der eine Mehrzahl von Stützblättern aufweist, die einstückig an einer Außenfläche davon derart ausgebildet sind, dass sie in dem Gehäuse eingesetzt und montiert sind, einen Metallkern, der in den Isolator eingesetzt ist, und einen äußeren Halter, der zusammen mit dem Isolator in das Gehäuse in einem Zustand eingesetzt ist, in dem er mit einer Fläche jedes der Stützblätter derart im (engen) Kontakt steht, dass er an dem Gehäuse befestigt ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gehäuse mit einem Paar Montageöffnungen in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung versehen sein, und Befestigungsrippen (bzw. Befestigungsbolzen), die in die Montageöffnungen eingesetzt und darin befestigt sind, sind einstückig an einer Außenfläche des äußeren Halters ausgebildet.
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Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann eine Spannvorrichtungskontaktnut ferner in einem Bereich der Außenfläche des äußeren Halters zwischen den Befestigungsrippen ausgebildet sein.
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Nach noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann an einer Oberfläche jeder der Befestigungsrippen Gummi vulkanisiert sein oder ein Kleber (bzw. ein Haftmittel) aufgetragen (bzw. beschichtet) sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können Stützkörper, die durch die Stützblätter des Isolators abgedeckt sind, einstückig in einer oberen und einer unteren Position an beiden Seiten des Metallkerns ausgebildet sein.
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Nach noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können Puffervorsprünge, die durch den Isolator abgedeckt sind, zum Definieren von Positionen ferner an beiden Seiten des Metallkerns ausgebildet sein.
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Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann eine Schraubenöffnung, die mit einem Getriebestützhalter verschraubt ist, in einem vorderen Abschnitt des Metallkerns ausgebildet sein.
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Nach noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein Gummianschlag, der im Kontakt mit dem Getriebestützhalter steht, zur Vibrationsisolation ferner an einem vorderen Abschnitt des Gehäuses angebracht sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Ansicht einer Getriebeaufhängung nach der bezogenen Technik;
- 2 und 3 Ansichten einer Struktur der Montage der Getriebeaufhängung nach der bezogenen Technik;
- 4 eine perspektivische Explosionsansicht einer Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung;
- 5 eine perspektivische Montageansicht der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung;
- 6 eine perspektivische Ansicht eines Metallkerns der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung;
- 7 eine perspektivische Ansicht des Metallkerns, eines Isolators und eines äußeren Halters der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung in einem montierten Zustand;
- 8 bis 10 Ansichten eines Vorgangs der Montage der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung;
- 11 einen Schnitt der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung, welche einen Vibrationsisolierungsbetrieb durchführt; und
- 12 eine schematische Ansicht der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung in einem montierten Zustand.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Die hierin verwendete Terminologie ist lediglich für den Zweck der Beschreibung besonderer Ausführungsformen, und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ dazu bestimmt, auch die Pluralformen zu umfassen, wenn nicht der Zusammenhang deutlich etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente. Durch die Beschreibung hinweg sind, wenn nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, das Wort „aufweisen“ und Variationen, wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht aber den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren. Außerdem bedeuten die Begriffe „Einheit“, „-er“, „-or“ und „modul“, die in der Beschreibung beschrieben sind, Einheiten zur Verarbeitung wenigstens einer Funktion und Operation und können durch Hardware-Komponenten oder Software-Komponenten und Kombinationen davon realisiert werden.
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Ferner kann die Steuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtiges computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium ausgestaltet sein, das ausführbare Programminstruktionen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuereinrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien umfassen, jedoch sind nicht darauf beschränkt, ROM, RAM, CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Speichermedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt werden, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN) gespeichert und ausgeführt wird.
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Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Die 4 und 5 zeigen eine Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung, und das Bezugszeichen 100 bezeichnet ein metallisches Gehäuse.
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Das Gehäuse 100 hat eine zylindrische Form, bei welcher eine vertikale längliche, rechteckige Öffnung durch einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt hindurch geöffnet ist.
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Außerdem sind ein Paar Montageöffnungen 102 in dem Gehäuse 100 in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung ausgebildet.
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Das wie oben beschriebene Gehäuse 100 ist derart konfiguriert, dass es in einer Montageöffnung 202, die in einem Längsträger 200 eines Fahrzeuges ausgebildet ist, eingesetzt und montiert ist und im Voraus durch Schweißen oder dergleichen befestigt ist.
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Ein Isolator 110, der einen darin eingebetteten Metallkern 120 aufweist und aus Gummi hergestellt ist, ist in das Gehäuse 100 eingesetzt. Der Metallkern 120 dient als eine feste Verstärkung und ein Skelett in dem Isolator 110, und der Isolator 110 ist für die Durchführung der tatsächlichen Vibrationsisolation in dem Gehäuse 100 verantwortlich.
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Wie in 4 gezeigt, ist es bevorzugt, dass der Metallkern 120 in einer rechteckigen Parallelepipedform vorgesehen ist. Außerdem sind Stützkörper 122, die durch Stützblätter 112 abgedeckt sind, in einer oberen und einer unteren Position an beiden Seiten des Metallkerns 120 einstückig vorstehend ausgebildet, wie hierin beschrieben ist.
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Ferner sind Puffervorsprünge 124, welche durch den Isolator 110 abgedeckt sind, zum Definieren von Positionen in Positionen vor den Stützkörpern 122 an beiden Seiten des Metallkerns 120 einstückig ausgebildet.
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In dem vorderen Abschnitt des Metallkerns 120 sind Schraubenöffnungen 126 ausgebildet, in denen Schrauben durch Verschrauben mit einem Getriebestützhalter 150 befestigt sind.
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Zum Beispiel wird, wenn der Isolator 110 vulkanisiert wird, die Vulkanisation mit dem Metallkern 120 durchgeführt, der in eine Metallform zur Vulkanisation eingesetzt ist. Daher wird der Isolator 110 in einem Zustand geformt, in dem die Umfangsfläche des Metallkerns 120 abgedeckt ist.
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Der Isolator 110 weist einen rechteckigen Körperabschnitt 114 und eine Mehrzahl von Stützblättern 112 auf, die in einer oberen und einer unteren Position an beiden Seiten des rechteckigen Körperabschnitts 114 einstückig ausgebildet sind, wie in 4 gezeigt ist, und die Stützblätter 112 sind in einer X-Form um den rechteckigen Körperabschnitt 114 herum angeordnet.
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Wie in den 4 und 6 gezeigt, sind die oberen Stützkörper 122 des Metallkerns 120 nach unten geneigt ausgebildet, und die unteren Stützkörper 122 des Metallkerns 120 sind nach oben geneigt ausgebildet. Infolgedessen ist der Isolator 110, der den Metallkern 120 abdeckt, in einem Verriegelungszustand, in dem er an der Stelle fixiert ist, ohne sich nach rechts und links zu drehen.
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Außerdem ist ein metallischer äußerer Halter 130 im engen Kontakt mit einer Außenfläche jedes der Stützblätter 112 des Isolators 110 derart, dass er zusammen mit dem Isolator 110 in das Gehäuse 100 eingesetzt ist und an diesem befestigt ist.
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Insbesondere ist, da der Isolator 110 aus Gummi geformt ist und zur Vibrationsisolation vertikal und horizontal verschoben werden muss, der Isolator 110 nicht direkt an dem Gehäuse 100 befestigt. Stattdessen ist der äußere Halter 130, der im engen Kontakt mit der Außenfläche jedes der Stützblätter 112 des Isolators 110 steht, in jede der Montageöffnungen 102 des Gehäuses 100 eingesetzt und an dem Gehäuse 100 befestigt.
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Zu diesem Zweck weist der äußere Halter 130 einen flachen Plattenkörper 132 auf, der im engen Kontakt mit der Außenfläche jedes der Stützblätter 112 des Isolators 110 steht, und Befestigungsrippen 134, die von einer Außenfläche des flachen Plattenkörpers 132 vorstehen, sind in die Montageöffnungen 102 eingesetzt und darin befestigt.
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In diesem Falle wird, wenn die Befestigungsrippe 134 des äußeren Halters 130 in der Montageöffnung 102 eingesetzt wird, die Befestigungsrippe 134 in metallischen Kontakt mit dem Gehäuse 100 gebracht, was zu einer klappernden Verbindung führen kann, wenn ein Spiel zwischen der Befestigungsrippe 134 und der Montageöffnung 102 erzeugt wird.
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Aus diesem Grunde wird der Gummi vulkanisiert oder ein Kleber wird an der Oberfläche der Befestigungsrippe 134 des äußeren Halters 130 aufgetragen, um einen Metall-auf-Metall-Kontakt zu verhindern und die klappernde Verbindung zu kompensieren, wenn ein Spiel erzeugt wird.
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Ferner ist eine Spannvorrichtungskontaktnut 136 in einem Bereich der Außenfläche des äußeren Halters 130 zwischen den Befestigungsrippen 134 ausgebildet.
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Die Spannvorrichtungskontaktnut 136 ist dazu ausgebildet, um einen federnden Steg 142 einer Spannvorrichtung 140 (10) aufzunehmen, welche eine Art von Werkzeug zum gleichzeitigen Einsetzen des Isolators 110, in welchem der Metallkern 120 eingebettet ist, und des äußeren Halters 130 im engen Kontakt mit den Stützblättern 112 des Isolators 110 in das Gehäuse 100 ist, wie nachfolgend beschrieben ist.
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Wie in 12 gezeigt, ist ein Gummianschlag 104, welcher im engen Kontakt mit dem Getriebestützhalter 150 ist, zur Vibrationsisolation an dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 100 angebracht. Der Gummianschlag 104 dient dazu, einen direkten Kontakt zwischen dem metallischen Gehäuse 100 und dem metallischen Getriebestützhalter 150 zu verhindern und gegen Mikrovibrationen zu schützen.
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Nachfolgend wird ein Vorgang der Montage der Getriebeaufhängung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung mit der oben beschriebenen Struktur beschrieben.
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Die 8 bis 10 zeigen einen Vorgang der Montage der Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung.
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Zuerst wird das Gehäuse 100 in die Montageöffnung 202, die in dem Längsträger 200 der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist, eingesetzt und dann im Voraus durch Schweißen oder dergleichen befestigt, wie in 8 gezeigt ist.
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Als nächstes wird der äußere Halter 130 in engen Kontakt mit jedem der Stützblätter 112 des Isolators 110 gebracht, der den Metallkern 120 darin aufweist, und dann wird der federnde Steg 142 der Spannvorrichtung 140 in die Spannvorrichtungskontaktnut 136 des äußeren Halters 130 gesetzt.
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Da der äußere Halter 130 mittels des eingesetzten federnden Steges 142 der Spannvorrichtung 140 gedrückt wird, wird der äußere Halter 130 in engen Kontakt mit der Oberfläche jedes der Stützblätter 112 gebracht, was zu einem komprimierten und verformten Zustand jedes der Stützblätter 112 führt.
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Als nächstes hält eine Bedienperson die Spannvorrichtung 140 und setzt den Isolator 110 mit dem Metallkern 120 darin sowie den äußeren Halter 130 durch eine hintere Öffnung des Gehäuse 100 hindurch in das Gehäuse 100 ein.
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Hier drückt die Bedienperson die Spannvorrichtung 140, bis die Puffervorsprünge 124, welche durch den Isolator 110 abgedeckt werden, zum Definieren der Positionen des Metallkerns 120 die Wandfläche um die vordere rechteckige Öffnung des Gehäuses 100 herum berühren.
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Wenn die Spannvorrichtung 140 entfernt wird, d.h. der federnde Steg 142 der Spannvorrichtung 140 aus der Spannvorrichtungskontaktnut 136 des äußeren Halters 130 entfernt wird, wird das komprimierte und verformte Stützblatt 112 auf das ursprüngliche Niveau expandiert, welches wiederum den äußeren Halter 130 derart drängt, dass er nach außen gedrückt wird und die Befestigungsrippe 134 des äußeren Halters 130 in die Montageöffnung 102 des Gehäuses 100 eingesetzt und befestigt wird. Wenn die Befestigungsrippe 134 befestigt ist, ist der Vorgang, bei welchem der Isolator 110 mit dem Metallkern 120 darin und der äußere Halter 130 in dem Gehäuse 100 montiert werden, vollendet.
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Als nächstes wird, wie in 12 gezeigt, der Gummianschlag 104 zur Vibrationsisolation in engen Kontakt mit dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 100 gebracht, und der Getriebestützhalter 150, der mit einem Getriebe 300 verbunden ist, wird fest in die Schraubenöffnung 126 des Metallkerns 120, die durch die vordere rechteckige Öffnung des Gehäuses 100 hindurch freigelegt ist, eingesetzt und damit verschraubt, wodurch die Getriebeaufhängung gemäß der Erfindung mit dem Getriebe in einer Weise verbunden ist, die eine Vibrationsisolation ermöglicht.
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Daher werden, wie in 11 gezeigt, die von dem Antriebsstrang mit dem Getriebe übertragenen Vibrationen absorbiert, indem der Isolator 110 vertikal und horizontal verformt wird.
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Die Erfindung schafft durch die obige Beschreibung die folgenden Effekte.
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Erstens wird die Getriebeaufhängung derart verbessert, dass sie eine Struktur hat, die geeignet ist, lediglich mittels des Isolators mit dem Längsträger des Fahrzeuges im Presssitz zu sein, was es ermöglicht, dass ein in die Getriebeaufhängung einbezogener Brückenhalter entfällt, so dass die Anzahl von Teilen sowie das Gewicht und die Kosten reduziert werden.
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Zweitens kann, da die Getriebeaufhängung mittels des Werkzeuges des Spannvorrichtungstyps in den Längsträger der Fahrzeugkarosserie eingepresst wird, der Vorgang der Montage der Getriebeaufhängung leicht durchgeführt werden, und die Montierbarkeit kann durch Wegfall des bestehenden Verschraubungsvorgangs zur Montage der Getriebeaufhängung verbessert werden.
