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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs, die das Ziel hat, die von einem Triebwerk auf eine Fahrzeugkarosserie übertragene Leerlaufvibration zu verringern, indem ein Kühlwassertank zur Aufnahme von Motorkühlwasser und eine Tankstütze verwendet werden.
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Stand der Technik
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In einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Auto oder einem anderen Kraftfahrzeug wird ein aus einem Motor und einem Getriebe ausgebildetes Triebwerk, das in einem Motorraum aufgenommen ist, elastisch an einer Fahrzeugkarosserie über eine Aufhängeeinrichtung gehalten, um auf die Fahrzeugkarosserie übertragene Vibrationen zu unterdrücken. Die Aufhängung ist gebildet aus einer triebwerkseitigen Aufhängung, die an dem Triebwerk befestigt ist, einer fahrzeugkarosserieseitigen Aufhängung, die an einem Seitenteil oder dergleichen der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und einem Buchsenlager zum elastischen Verbinden der Aufhängung auf der Triebwerkseite und der Aufhängung auf der Seite der Fahrzeugkarosserie.
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Außerdem besitzt das Fahrzeug Hilfskomponenten und dergleichen für den Motor, die in dem Motorraum untergebracht sind. Beispielsweise befinden sich in dem Motorraum des Fahrzeugs eine Batterie zur Stromversorgung des Motors sowie Hilfskomponenten, ferner ein Kühlwassertank (Ausgleichsbehälter) zum Bereitstellen eines Ausdehnungsraums des Kühlwassers bei Ansteigen einer Temperatur und zum Kompensieren eines Kühlwasserverlusts durch Verdampfen oder dergleichen.
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Als Haltestruktur für eine Batterie gibt es eine Struktur zum Befestigen eines Batteriefachs, auf dem die Batterie an der Aufhängung auf der Seite der Fahrzeugkarosserie über einen Puffer angebracht ist (siehe zum Beispiel Patentschrift 1). Außerdem ist als Haltestruktur für einen Kühlwassertank gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Struktur bekannt, bei der eine Tankstütze, an welcher der Tank befestigt ist, an der Aufhängung auf der Seite der Fahrzeugkarosserie der Aufhängeeinrichtung angebracht ist (siehe zum Beispiel Patentschrift 2).
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Schriften zum Stand der Technik
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Patentschriften
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- Patentschrift 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 3-200451
- Patentschrift 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2005-82063
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Aus der
DE 612 406 ist es bekannt, einen Verbrennungsmotor mit einem Generator über eine Gummidämpfung zu verbinden. Die Vibrationsfrequenz des Generators ist verschieden von jener des Motors eingestellt, sodass die Vibration des Motors gedämpft wird.
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Aus der
DE 195 32 039 A ist es bekannt, Bauteile wie zum Beispiel die Batterie, Bordwerkzeug oder Reserverad als Dämpfungsmasse in Verbindung mit einem Druckzylinder zu verwenden. Die
DE 41 21 263 A1 offenbart zur Dämpfung von Vertikalschwingungen eine Hilfskomponente wie zum Beispiel einen Kompressor, einen Generator oder eine Ölpumpe zu verwenden. Die
JP A05-71 580 A zeigt einen mit Wasser und Luft gefüllten Wassertank in einem abgedichteten Raum zum Dämpfen von Motorschwingungen, wozu das Wasser in Bewegung gesetzt wird. Die
US2007/0246280 A1 zeigt die elastische Verbindung eines Kühlbauteils und eines Kondensators. Die Resonanzfrequenz des als Gummi ausgebildeten Verbindungselements ist auf 1/Ѵ2 der Schwingungsfrequenz des Kompressors eingestellt.
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Beschreibung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Patentschrift 1 zeigt eine Struktur, bei der in der Fahrzeugkarosserie im Leerlaufbetrieb des Motors entstehende Vibrationen vermindert werden durch Resonanz eines Vibrationssystems, welches aus einer Batterie, einem Batteriefach und einem Puffer gebildet wird. Allerdings lässt sich bei dieser Struktur die Masse der Batterie nicht frei wählen, was zu der Unzulänglichkeit führt, dass die Resonanzfrequenz nur über die Form des Puffers eingestellt werden kann.
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Andererseits offenbart die Patentschrift 2 eine Struktur, bei der ein Kühlwassertank an einem karosserieseitigen Träger der Tankstütze befestigt ist. Allerdings ist eine derartige Struktur so ausgebildet, dass der Kühlwassertank auf eine Weise installiert wird, dass er nicht mit der Aufhängung auf der Seite der Fahrzeugkarosserie kollidiert und die Vibration es Triebwerks nicht vermindert.
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Im Hinblick auf die oben beschriebenen herkömmlichen Methoden ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs zu realisieren, die einen dynamischen Dämpfer mit Hilfe existierender Komponenten bildet und Vibrationen reduzieren kann, die von einem Triebwerk auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden, wobei die Haltestruktur auch eine einfache Einstellung einer Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers erlaubt.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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In einer speziellen Ausgestaltung schafft die vorliegende Erfindung eine Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs, bei dem ein einen Motor enthaltendes Triebwerk an einer Fahrzeugkarosserie über eine Aufhängung aufgehängt ist und ein Kühlwassertank an der Aufhängung über eine Tankstütze befestigt ist, wobei der Kühlwassertank und das darin gespeicherte Kühlwasser als Gewicht mit einer Masse „m“ fungieren, die Tankstütze als elastischer Körper mit einer Federkonstanten „k“ in Längsrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist durch ein Plattenteil mit einer L-Form, die einen Horizontalabschnitt aufweist, der mit der Aufhängung verbunden ist, und einen Vertikalabschnitt aufweist, welcher gekrümmt ist, um sich von dem Horizontalabschnitt aus nach oben zu erstrecken, und eine Resonanzfrequenz f=1/2 pÖ k/m eines dynamischen Dämpfers, gebildet aus dem Gewicht und dem elastischen Körper, im wesentlichen übereinstimmt mit einer Vibrationsfrequenz, die durch Verbrennen zur Zeit des Leerlaufs des Motors verursacht wird.
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Wirkungsweisen der Erfindung
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Gemäß der Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung ist der dynamische Dämpfer mit einem Kühlwassertank und Kühlwasser als Gewicht und einer als elastischer Körper ausgebildeten Tankstütze gebildet, und deshalb lässt sich durch diesen dynamischen Dämpfer Leerlaufvibration des Motors, die auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, vermindern.
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Außerdem sind bei der Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung der Kühlwassertank und das darin aufgenommene Kühlwasser als Gewicht ausgebildet, und damit lassen sich Masse und Lage des Schwerpunkts des Gewichts frei einstellen, indem man die Form des Kühlwassertanks oder die Menge des Kühlwassers ändert, so dass der Freiheitsgrad bezüglich der Form der Tankstütze als elastischer Körper erhöht werden kann.
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Dementsprechend kann die Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung einen dynamischen Dämpfer mit Hilfe existierender Komponenten bilden, so dass die Leerlaufvibration verringert wird, die von dem Triebwerk auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, und außerdem die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers einfach eingestellt werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht einer Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Haltestruktur für einen Kühlwassertank eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Tankstütze der Ausführungsform in vergrößertem Maßstab.
- 4A ist eine perspektivische Vorderansicht, die eine Frontseite des Kühlwassertanks zeigt, und 4B ist eine rückwärtige perspektivische Ansicht, die eine Rückseite des Kühlwassertanks veranschaulicht.
- 5 ist ein Grundriss, der eine Innenseite des Motorraums des Fahrzeugs veranschaulicht.
- 6 ist eine Darstellung in vergrößertem Maßstab eines Lageranordnungsteils eines Triebwerks des Fahrzeugs.
- 7 ist eine vergrößerte Frontansicht des Lageranordnungsteils des Triebwerks.
- 8 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Lageranordnungsteils des Triebwerks.
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Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung reduziert die von einem Triebwerk auf eine Fahrzeugkarosserie übertragene Vibration und ermöglicht ein einfaches Einstellen einer Resonanzfrequenz eines dynamischen Dämpfers mit einem Kühlwassertank und mit Kühlwasser als Gewicht und einer Tankstütze als elastischen Körper, indem die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers dazu gebracht wird, im wesentlichen übereinzustimmen mit der Schwingungsfrequenz, die zur Zeit des Leerlaufbetriebs des Motors auftritt.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Ausdrücke, die in der folgenden Beschreibung Richtungen (links und rechts, vorne und hinten und dergleichen) angeben, hier unter Bezugnahme auf die zeichnerischen Darstellungen verwendet werden oder in einem normalen Einbauzustand des Kühlmitteltanks.
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Ausführungsform
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In den 5 bis 8 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug wie zum Beispiel ein Auto oder ein Kraftfahrzeug, und das Auto 1 ist ausgestattet mit einem Triebwerk 12, das einen quer liegenden Motor 10 und ein auf der linken Seite des Motors 10 angebrachtes Getriebe 11 aufweist und in einem Motorraum 9 untergebracht ist. Paarweise linke und rechte Seitenrahmen 2 und 3 sowie ein Paar linker und rechter Seitenplatten 4 und 5 sind links bzw. rechts von dem Triebwerk 12 angeordnet, wobei auf dessen Vorderseite eine Querstrebe 6 angeordnet ist, während auf seiner Hinterseite ein Armaturenbrett 7 und eine Bodenplatte 8 angeordnet sind. Außerdem sind der Motor, das Getriebe 11 und das Triebwerk im Inneren des Motorraums 9 angeordnet.
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Das Triebwerk 12 trägt den Motor 10 an dem rechten Seitenrahmen 2 über eine rechte Lageranordnung 13 und trägt das Getriebe 11 an dem linken Seitenrahmen 3 über eine linke Lageranordnung 14, außerdem auf der hinteren Seite über eine hintere Lageranordnung auf einer rückwärtigen unteren Querstrebe. Weiterhin sei angemerkt, dass die linke Lageranordnung 14 eine Zielstruktur aufweist, um einen Kühlwassertank 35, der im folgenden noch zu beschreiben ist, zu lagern, so dass im folgenden die linke Lageranordnung 14 beschrieben werden soll.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist die linke Lageranordnung 14 des Triebwerks 12 an einer Seite eines linken Seitenrahmens 3 einer Fahrzeugkarosserie angeordnet. Die Lageranordnung 14 setzt sich zusammen aus einer triebwerkseitigen Aufhängung 15, die an dem Getriebe 11 des Triebwerks 12 befestigt ist, einer karosserieseitigen Aufhängung 16, die an dem linken Seitenrahmen 3 und der linken Seitenplatte 5 befestigt ist, und einem Buchsenlager 17, welches die triebwerkseitige Aufhängung 15 elastisch mit der karosserieseitigen Aufhängung 16 verbindet.
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Die triebwerkseitige Aufhängung 15 ist integriert mit einem Innenrohr 21 des noch zu beschreibenden Buchsenlagers 17 und dem Getriebe 11 ausgebildet, wobei ein Ende an dem Innenrohr 21 und das andere Ende an dem Getriebe 11 befestigt ist. Die karosserieseitige Aufhängung 16 setzt sich zusammen aus einer ersten karosserieseitigen Aufhängung 18, die an dem Seitenrahmen 3 befestigt ist, einer zweiten karosserieseitigen Aufhängung 19, die an einem Außenrohr 22 des noch zu beschreibenden Buchsenlagers 17 fixiert ist, und einer dritten karosserieseitigen Aufhängung 20, die an der zweiten karosserieseitigen Aufhängung 19 fixiert und an der Seitenplatte 5 befestigt ist.
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Das Buchsenlager 17 enthält das Innenrohr 21, das Außenrohr 22, welches koaxial bezüglich eines Außenumfangs des Innenrohrs 21 angeordnet ist, und an dem die zweite karosserieseitige Aufhängung 19 der karosserieseitigen Aufhängung 16 fixiert ist, und einen Antivibrationsgummi 23, der das Innenrohr 21 mit dem Außenrohr 22 verbindet. Das Buchenslager 17 bringt das Innenrohr 21 und das Außenrohr 22 in eine solche Lage, dass sich deren Achsen in Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs 1 erstrecken, wobei die triebwerkseitige Aufhängung 15 an dem Innenrohr 21 befestigt ist und die zweite karosserieseitige Aufhängung 19 der karosserieseitigen Aufhängung 16 an dem Außenrohr 22 fixiert ist.
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Die erste karosserieseitige Aufhängung 18 ist in der Form eines umgekehrten „L“ mit einem Oberflächenabschnitt 24 und einem aufrecht angeordneten Abschnitt 25 ausgebildet, wobei der Oberflächenabschnitt 24 und der aufrechte Abschnitt 25 an dem Seitenrahmen 3 befestigt sind.
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Die zweite karosserieseitige Aufhängung 19 ist zu einer umgekehrten U-Form bei Ansicht von der Seite ausgebildet, wobei die offene Seite nach unten bezüglich des Fahrzeugs 1 weist, indem paarweise vertikale Wandabschnitte 26 und 27 sich in vertikaler Richtung des Fahrzeugs erstrecken und einander in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 gegenüberliegen, und ein oberer flacher Wandabschnitt 28 die oberen Enden der paarweisen vertikalen Wandabschnitte 26 und 27 verbindet.
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Die zweite karosserieseitige Aufhängung 19 fixiert die unteren Enden der paarweisen vertikalen Wandabschnitte 26 und 27, die sich in vertikaler Richtung des Fahrzeugs erstrecken, mit dem Oberflächenabschnitt 24 und dem aufrechten Abschnitt 25 der ersten karosserieseitigen Aufhängung 18 durch Schweißung oder dergleichen.
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Das Außenrohr 22 des Buchsenlagers 17 ist derart ausgebildet, dass sich seine Achse in Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs 1 erstreckt und an der zweiten karosserieseitigen Aufhängung 19 in einem Bereich fixiert ist, der sich innerhalb der paarweisen vertikalen Wandabschnitte 26 und 27 sowie unterhalb des oberen Wandabschnitts 28 befindet. Darüber hinaus fixiert die zweite karosserieseitige Aufhängung 19 eine Batteriestütze 29 zum Anbringen eines Batteriefachs auf der Oberseite des oberen Wandabschnitts 28.
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Die dritte karosserieseitige Aufhängung 20 ist mit einer im Grundriss geneigten U-Form ausgebildet, deren Öffnung zur rechten Seite des Fahrzeugs 1 weist, und sie fixiert ein Ende der Öffnung an der Unterseite des oberen Wandabschnitts 28 der zweiten karosserieseitigen Aufhängung 19.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 1 durch einen Radiator 30 zum Kühlen des Kühlwassers für den Motor 10 ausgestattet, wobei der Radiator 30 vor dem Motor 10 und dem Getriebe 11 und unterhalb der Querstrebe 6 angeordnet ist. Ein Einlassschlauch 31 und ein Auslassschlauch 32 sind mit dem Radiator 30 so verbunden, dass der Einlassschlauch 31 aufgewärmtes Kühlwasser aus dem Motor 10 einleitet und der Auslassschlauch 32 abgekühltes Kühlwasser an den Motor 10 liefert.
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Außerdem ist der Radiator 30 mit einem Ende eines Reserveschlauchs 34 verbunden, dessen anderes Ende mit einem Tankverschluss 36 des Kühlwassertanks 35 verbunden ist. Der Kühlwassertank 35 ist mit dem Radiator 30 über den Reserveschlauch 34 so verbunden, dass ein Ausdehnungsraum für das Kühlwasser bei ansteigender Temperatur gewährleistet ist und auch ein Verlust an Kühlwasser durch Verdampfen oder dergleichen kompensiert wird. Außerdem ist der Kühlwassertank 35 mit der karosserieseitigen Aufhängung 16 der linken Lageranordnung 14 über eine Tankstütze 37 verbunden.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 1 mit dem Triebwerk 12, bestehend aus dem Motor 10 und dem Getriebe 11, ausgestattet, das quer in dem Motorraum 9 untergebracht ist, wobei das Triebwerk 12 an der Fahrzeugkarosserie an drei Stellen des Triebwerks 12 elastisch gelagert ist, das heißt an einem rechten Endbereich, einem linken Endbereich (die Lagerung 13 bzw. die Lagerung 14) und an einem nicht dargestellten hinteren Endbereich. Wie in 1 gezeigt ist, sind die rechte und die linke Lagerung 13 und 14 an Stellen angeordnet, die höher gelegen ist als der Schwerpunkt G des Triebwerks 12, um das Triebwerk 12 hängend zu lagern. Die Lagerung am hinteren Endbereich dient zum Einschränken der Bewegung des Triebwerks 12.
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Wie oben erläutert, ist das Triebwerk 12 in hängender Weise durch die Lageranordnungen 13 und 14 gehalten, wobei diese beiden Lageranordnungen im rechten bzw. linken Endbereich gelegen sind, demzufolge die linke und die rechte Lageranordnung 13 und 14 in Längsrichtung des Fahrzeugs vibrieren, wenn der Motor 10 im Leerlaufbetrieb arbeitet.
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Die vorliegende Erfindung dämpft die Leerlaufvibration, die in der karosserieseitigen Aufhängung 16 während des Leerlaufmotors 10 stattfindet. Zu diesem Zweck ist gemäß den 1 und 2 als Lagerungsstruktur für den Kühlwassertank 35 zwecks Vibrationsunterdrückung die karosserieseitige Aufhängung 16 der linken Lageranordnung 14 an einer Stelle angeordnet, an der die Leerlaufvibration des Motors 10 in Längsrichtung des Fahrzeugs eingeleitet wird, wobei der Kühlwassertank 35 an der linken Lageranordnung über die Tankstütze 37 befestigt wird, um die Funktion als dynamischer Dämpfer 38 zu erfüllen.
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Wenn es sich bei dem Motor 10 beispielsweise um einen 4-Zylinder-4-Taktmotor handelt und die Motordrehzahl im Leerlauf 750 UpM beträgt, hat die durch die Verbrennung in den Motor 10 verursachte Vibration eine Frequenz von 25 Hz. Dementsprechend wird die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 auf 25 Hz eingestellt. Die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 erhält man durch f=1/2 π√ k/m. Das Symbol „m“ bedeutet die Masse eines Gewichts und „k“ ist die Federkonstante eines elastischen Körpers.
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In der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 ist der dynamische Dämpfer 38 mit dem Kühlwassertank 35, der als Gewicht das Kühlwasser enthält, zusammen mit der Tankstütze 37 als elastischer Körper ausgebildet. Insbesondere ist die Masse „m“ des Kühlwassertanks 35 mit dem darin enthaltenen Kühlwasser auf 557 g eingestellt, wobei die Federkonstante „k“ des elastischen Körpers auf 134,5 kN/mm eingestellt ist.
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Die Tankstütze 37 erlaubt es, die Federkonstante „k“ auf den oben erwähnten Wert (134,5 kN/mm) einzustellen, indem in passender Weise ein Abstand von einem Befestigungspunkt der linken Lagerung 14 an der karosserieseitigen Aufhängung 16 bis zu Schwerpunkt des Kühlwassertanks 35 ebenso wie ihre Querschnittsform gewählt wird.
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Im folgenden werden Strukturen des Kühlwassertanks 35 und der Tankstutzen 37, bei denen es sich um wesentliche Komponenten handelt, erläutert.
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Wie in 4 zu sehen ist, fungiert der Kühlwassertank 35 als Gewicht des dynamischen Dämpfers 38, wobei die gesamte Masse aus Kühlwassertank 35 und Kühlwasser auf einen Einstellwert eingestellt wird (beispielsweise die oben erwähnten 557 g).
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Zusätzlich zu der Masse des Gewichts wird außerdem die Form des Kühlwassertanks 35 derart eingerichtet, dass ein Ort des Schwerpunkts des Kühlwassertanks 35 eine optimale Entfernung von der Tankstütze 37 aufweist, damit die Federkonstante der Tankstütze 37 dem Einstellwert entspricht (beispielsweise 134,5 kN/mm, der oben genannt wurde).
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Wie in 3 gezeigt ist, ist die Tankstütze 37, um als elastischer Körper des dynamischen Dämpfers 38 zu fungieren, aufgeteilt in eine erste Tankstütze 39 auf der unteren Seite in vertikaler Richtung des Fahrzeugs bezüglich einer Horizontalfläche, und eine zweite Tankstütze 40 auf der oberen Seite in vertikaler Richtung des Fahrzeugs.
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Die erste Tankstütze 39 wird gebildet aus einem Plattenteil mit einer größeren Dicke als die zweite Tankstütze 40 (beispielsweise 2,6 mm), und sie hat die Form eines geneigten „L“ mit einem ebenen Abschnitt 41 und einem sich von dem ebenen Abschnitt 41 um ein kurzes Stück nach unten erstreckenden fixierten Abschnitt 42. Die erste Tankstütze 39 verbindet den fixierten Abschnitt 42 mit dem vorderen Vertikalwandabschnitt 26, so dass sie von dem Vertikalwandabschnitt 26 vor der karosserieseitigen Aufhängung 16 in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs vorragt. Die erste Tankstütze 39 fungiert nicht als elastischer Körper des dynamischen Dämpfers 38, sie dient zum Übertragen der Vibration des dynamischen Dämpfers 38 auf den Vertikalwandabschnitt 26 der karosserieseitigen Aufhängung 16.
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Die zweite Tankstütze 40 ist zu einer L-Form ausgebildet und besitzt einen Horizontalabschnitt 43 entlang einer Oberseite des ebenen Abschnitts 41 der ersten Tankstütze 39, und einen Vertikalabschnitt 44, der gekrümmt ist und sich ausgehend von dem Horizontalabschnitt 43 nach oben erstreckt, und sie fungiert als der elastische Körper des dynamischen Dämpfers 38. Aus diesem Grund ist die zweite Tankstütze 40 aus einem Plattenteil mit einer geringeren Dicke als die Dicke der ersten Tankstütze 39 ausgebildet (beispielsweise 1,4 mm). Ein Tankhalteteil 45 erstreckt sich von dem Vertikalabschnitt 44 aus nach oben. Eine Halteaufnahme 46 des Kühlwassertanks 35 ist an dem Tankhalteteil 45 befestigt.
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Die Lageranordnung 14 befindet sich an einer Stelle, die höher gelegen ist als der Schwerpunkt G des Triebwerks 12, betrachtet in vertikaler Richtung des Fahrzeugs, und die Vibration in Längsrichtung des Fahrzeugs erscheint in der karosserieseitigen Aufhängung 16 aufgrund des Leerlaufbetriebs des Motors 10. Damit ist die zweite Tankstütze 40 derart ausgeformt, dass ihre Form in Längsrichtung des Fahrzeugs einfach schwingen kann.
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Wie in 3 speziell dargestellt ist, sind beide in Breitenrichtung des Fahrzeugs betrachtete Enden eines Biegeabschnitts 47, an dem der Horizontalabschnitt 43 und der Vertikalabschnitt 44 miteinander verbunden sind, mit einem linken und einem rechten Flanschteil 48 und 49 verbunden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, wobei die Steifigkeit in Längsrichtung des Fahrzeugs im Vergleich zur Steifigkeit des Fahrzeugs in vertikaler Richtung und in Links-Rechts-Richtung kleiner ist.
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Außerdem zeigt die zweite Tankstütze 40 mehrere Sicken 50, die sich ausgehend von dem Horizontalabschnitt 43 zu dem Vertikalabschnitt 44 und dem Tankhalteteil 45 über den Biegeabschnitt 47 hinweg erstrecken. Aufgrund dieser Struktur ist die zweite Tankstütze 40 derart eingerichtet, dass sie zu einer Federkonstanten der Tankstütze 37 in Längsrichtung des Fahrzeugs führt, die einem Einstellwert (von beispielsweise den oben erwähnten 134,5 kN/mm) entspricht. Außerdem sei angemerkt, dass die Federkonstante der Tankstütze 37 auch basierend auf nicht nur den Sicken 50 sondern auch basierend auf den Flanschteilen 48 und 49, den Werkstoffen, der Dicke und der Form und Lage eines ausgestanzten Bereichs (Erleichterungsbereich) 51 eingestellt wird. Ferner sind die erste Tankstütze 39 und die zweite Tankstütze 40 über Fixiermittel 52 miteinander verbunden, beispielsweise durch Bolzen, Muttern und dergleichen.
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Wie oben erläutert wurde, ist bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 der dynamische Dämpfer 38 mit dem Kühlwassertank 35 und dem darin befindlichen Kühlwasser als Gewicht und der Tankstütze 37 als elastischen Körper ausgebildet, wobei die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 im wesentlichen in Übereinstimmung gebracht wird mit der Vibrationsfrequenz, die im Leerlaufbetrieb des Motors 10 auftritt.
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Da die Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 den dynamischen Dämpfer 38 bildet, dessen Gewicht durch den Kühlwassertank selbst und das darin befindliche Kühlwasser gebildet wird, und die Tankstütze 37 als elastischer Körper fungiert, lässt sich die Leerlaufvibration des Motors 10, die auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, durch diesen dynamischen Dämpfer 38 verringern.
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Da bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 außerdem der Kühlwassertank 35 und das darin aufgenommene Kühlwasser als Gewicht dienen, lassen sich die Masse und der Ort des Schwerpunkts des Gewichts frei einstellen, indem man die Form oder Gestalt des Kühlwassertanks 35 oder die Menge Kühlwasser ändert, und darüber hinaus lässt sich der Freiheitsgrad bei der Ausformung der Tankstütze 37 als elastischen Körper erhöhen.
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Dementsprechend kann bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 der dynamische Dämpfer 38 aus vorhandenen Komponenten ausgebildet werden und kann die von dem Triebwerk 12 auf die Fahrzeugkarosserie übertragene Leerlaufvibration verringern, und außerdem lässt sich die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 in einfacher Weise einstellen.
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Weiterhin ist bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 die karosserieseitige Aufhängung 16 der linken Lageranordnung 13 an einer Stelle angeordnet, an der die Leerlaufvibration des Motors 10 in der Längsrichtung des Fahrzeugs eingeleitet werden kann, die Tankstütze 37 ist mit dem vorderen Vertikalwandabschnitt 26 der karosserieseitigen Aufhängung 16 verbunden, die sich in Vertikalrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 in Längsrichtung des Fahrzeugs wird im wesentlichen in Übereinstimmung gebracht mit der Vibrationsfrequenz, die zur Zeit des Leerlaufbetriebs des Motors 10 des Triebwerks 12 auftritt.
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Damit kann die Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 in effektiver Weise die Leerlaufsituation des Triebwerks 12 dämpfen, welche in Längsrichtung des Fahrzeugs auf die Tankstütze 37 auf der Karosserieseite eingeleitet wird.
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Außerdem ist bei der Haltevorrichtung für den Kühlwassertank 35 die Tankstütze 37 unterteilt in die erste Tankstütze 39 auf der unteren Seite in Vertikalrichtung des Fahrzeugs bezüglich der Horizontalfläche, und die zweite Tankstütze 40 auf der oberen Seite in Vertikalrichtung des Fahrzeugs.
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Darüber hinaus ist die erste Tankstütze 39 durch ein Plattenteil gebildet, das eine größere Dicke besitzt als die zweite Tankstütze 40, und sie ist in einer solchen Weise angebracht, dass sie von dem Vertikalwandabschnitt 26 der karosserieseitigen Aufhängung 16 zur Vorderseite des Fahrzeugs hin vorsteht.
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Die zweite Tankstütze 40 ist zu einer L-Form mit einem Horizontalabschnitt 43 entlang der Oberseite der ersten Tankstütze 39 und dem Vertikalabschnitt 44, der gekrümmt ist und sich ausgehend von dem Horizontalabschnitt 43 nach oben erstreckt, ausgebildet.
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Außerdem sind beide Enden des Horizontalabschnitts 43 und des Vertikalabschnitts 44 - bei Betrachtung in Breitenrichtung des Fahrzeugs - über die Flanschteile 48 und 49 miteinander verbunden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken.
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Wie oben erläutert, ist bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 die Tankstützen 37 aufgeteilt in die erste Tankstütze 39 auf der unteren Seite in Vertikalrichtung des Fahrzeugs bezüglich der Horizontalfläche, und die zweite Tankstütze 40 auf der Oberseite in Vertikalrichtung des Fahrzeugs, und darüber hinaus ist die erste Tankstütze 39 aus einem Plattenteil gebildet, dessen Dicke größer ist als diejenige der zweiten Tankstütze 40, und sie ist in einer Weise angebracht, dass sie von dem Vertikalwandabschnitt 26 der karosserieseitigen Aufhängung 16 zur Frontseite des Fahrzeugs hin vorsteht. Dementsprechend lässt sich die Vibration der karosserieseitigen Aufhängung 16 in Längsrichtung des Fahrzeugs dadurch dämpfen, dass die Vibration des durch den Kühlwassertank 35 gebildeten Gewichts in Längsrichtung des Fahrzeugs übertragen wird auf den Vertikalwandabschnitt 26 der karosserieseitigen Aufhängung 16.
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Außerdem ermöglicht die Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 die zweite Tankstütze 40, in Längsrichtung des Fahrzeugs leicht zu vibrieren, indem die zweite Tankstütze 40 derart ausgeformt wird, dass sie eine L-Form mit dem Horitzonalabschnitt 43 und dem Vertikalabschnitt 44 bildet, und zwar mittels eines Plattenelements, dessen Dicke größer ist im Vergleich zu der ersten Tankstütze 39.
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Da außerdem bei der Haltestruktur für den Kühlwassertank 35 die beiden in Breitenrichtung des Fahrzeugs betrachteten Enden des Horizontalabschnitts 43 und des Vertikalabschnitts 44 der zweiten Tankstütze 40 über die Flanschteile 48 und 49 verbunden sind, welche sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, lässt sich die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 abhängig von den Formen der Flanschteile 48 und 49 ändern, und die Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers 38 lässt sich somit in einfacher Weise justieren.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung gestattet die Ausbildung eines dynamischen Dämpfers aus existierenden Komponenten, ferner die Verringerung der Leerlaufvibration, die von dem Triebwerk auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird. Darüber hinaus lässt sich ein einfaches Einstellen der Resonanzfrequenz des dynamischen Dämpfers bei gleichen Effekten erreichen, indem man den dynamischen Dämpfer an einem Bereich befestigt, wo er angebracht werden muss, ohne dabei die Lageranordnung, bei der es sich um ein Aufhängesystem für den Motor handelt, zu beschränken. Man kann einen Hilfstank für ein Hilfstank-Startersystem eines Mehrbrennstofffahrzeugs (FFV = flexible fuel vehicle) in der gleichen Weise befestigen, so dass der gleiche Effekt als dynamischer Dämpfer erzielbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- rechter Seitenrahmen
- 3
- linker Seitenrahmen
- 9
- Motorraum
- 10
- Motor
- 11
- Getriebe
- 12
- Triebwerk
- 13
- rechte Lageranordnung (Lageranordnung auf der rechten Seite)
- 14
- linke Lageranordnung (Lageranordnung auf der linken Seite)
- 15
- triebwerkseitige Aufhängung (Aufhängung auf der Triebwerkseite)
- 16
- karosserieseitige Aufhängung (Aufhängung auf der Karosserieseite)
- 17
- Buchsenlager
- 18
- erste karosserieseitige Aufhängung
- 19
- zweite karosserieseitige Aufhängung
- 20
- dritte karosserieseitige Aufhängung
- 26
- vorderer Vertikalwandabschnitt
- 27
- hinterer Vertikalwandabschnitt
- 29
- Batteriestütze
- 30
- Radiator
- 35
- Kühlwassertank
- 37
- Tankstützen
- 38
- Dynamischer Dämpfer
- 39
- erste Tankstütze
- 40
- zweite Tankstütze
- 43
- Horizontalabschnitt
- 44
- Vertikalabschnitt
- 45
- Tankhalteteil
- 46
- Halteraufnahme
- 47
- Biegeabschnitt (gekrümmt)
- 48
- rechter Flanschteil
- 49
- linker Flanschteil
