DE20222011U1 - Suspension for a drive unit of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Aufhängung für ein Antriebsaggregat (2) in einem Kraftfahrzeug mit einem vorzugsweise in Längsrichtung eingebauten Antriebsmotor (6), wobei das Antriebsaggregat, das aus dem Antriebsmotor mit dazu gehörendem Getriebe (8) besteht, vibrationsisolierend im Bereich zwischen einem Paar zu einer Rahmenkonstruktion gehörender Rahmenlängsträger (4) aufgehängt ist, wobei die Aufhängung des Antriebsaggregats einen, oder vorzugsweise zwei vordere/n Aufhängepunkt/e am vorderen Teil des Aggregats und zwei hintere Aufhängepunkte am hinteren Teil des Aggregats umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung an jedem der hinteren Aufhängepunkte eine mit einem Vibrationsisolator integrierte Aufhängungseinheit (10) aufweist, die in einem Halter (18) befestigt ist, welcher im Steg (4') des angrenzenden Rahmenlängsträgers (4) im Bereich zwischen dessen Flanschen (4'') montiert ist, wobei jede der Aufhängungseinheiten (10) im Verhältnis zum Steg des angrenzenden Rahmenlängsträgers und zur anderen Aufhängungseinheit so montiert und orientiert ist, dass die Hauptsteifigkeitsrichtungen (Rc) der Aufhängungseinheiten in einer gemeinsamen Querebene (Stvär) zu den Rahmenlängsträgern (4) liegen und aus einer...Suspension for a drive unit (2) in a motor vehicle with a preferably longitudinally installed drive motor (6), wherein the drive unit, which consists of the drive motor with associated gear (8), vibration-isolating in the region between a pair belonging to a frame construction frame side members ( 4) is suspended, wherein the suspension of the drive unit comprises one, or preferably two front suspension points on the front part of the unit and two rear suspension points on the rear part of the unit, characterized in that the suspension at each of the rear suspension points with a a vibration isolator integrated suspension unit (10) which is mounted in a holder (18) which in the web (4 ') of the adjacent frame side member (4) in the region between the flanges (4'') is mounted, each of the suspension units ( 10) in relation to the web of the adjacent frame side member and is mounted and oriented to the other suspension unit so that the main rigidity directions (R c ) of the suspension units lie in a common transverse plane (S tvär ) to the frame side members (4) and from a ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Eine solche Aufhängung dient dem Zweck, das Antriebsaggregat des Fahrzeugs im Bereich zwischen zwei parallelen Rahmenlängsträgern vibrations- und rollschwingungsisolierend aufzuhängen. Der Begriff Antriebsaggregat bezieht sich auf den Antriebsmotor des Fahrzeugs mit zugehörigem Getriebe. Bei dem zum Antriebsaggregat gehörenden Fahrzeugmotor handelt es sich vorzugsweise um einen in Längsrichtung des Fahrzeugs eingebauten. Die Aufhängung des Antriebsaggregats umfasst an dessen vorderem Teil zumindest einen vorderen Aufhängepunkt, vorzugsweise zwei vordere Aufhängepunkte, und am hinteren Teil des Antriebsaggregats zwei in dessen Querrichtung voneinander getrennt angeordnete Aufhängepunkte.The The invention relates to a suspension in the preamble of claim 1 specified type. Such a suspension serves the purpose of the drive unit of the vehicle in the area between two parallel frame side rails vibration- and roll-vibration isolating hang. The term Drive unit refers to the drive motor of the vehicle with associated gear. In the case of the drive unit belonging vehicle engine is preferably to a built in the longitudinal direction of the vehicle. The suspension of the drive unit comprises at least its front part a front suspension point, preferably two front Suspension points, and at the rear of the drive unit two in the transverse direction of each other separately arranged suspension points.
Aufhängungen
für Antriebsaggregate eines Kraftfahrzeugs sind aus dem
Stand der Technik bekannt. Zum allgemeinen Stand der Technik wird
auf die Dokumente
Ferner wird zum allgemeinen Stand der Technik auf den Artikel „Rechnerische Ermittlung des Schwingungsverhaltens des elastisch gelagerten Motors im Pkw” von Gerhard Dödlbacher in der Zeitschrift Automobil-Industrie Ausgabe 1/82 verwiesen.Further becomes the general state of the art on the article "Computational Determination of the vibration behavior of the elastically mounted engine in the car "by Gerhard Dödlbacher in the magazine Automobile industry issue 1/82 referenced.
In
Diese bekannte Anordnung zur Lagerung eines Antriebsaggregats bei einem Kraftfahrzeug ist in der Praxis nur anwendbar bei Personenkraftwagen, realistischerweise jedoch nicht bei Lastkraftwagen mit einer Rahmenkonstruktion, bei der das Antriebsaggregat zwischen einem Paar zur Rahmenkonstruktion gehörender und ein U-förmiges Querschnittprofil aufweisender Rahmenlängsträger angeordnet ist.These known arrangement for mounting a drive unit in a Motor vehicle is in practice only applicable to passenger cars, realistically but not in trucks with a frame construction, at the drive unit between a pair of frame construction belonging and having a U-shaped cross-sectional profile Frame side member is arranged.
Ein vorrangiger Zweck der Erfindung besteht darin, eine dynamisch optimierte Motoraufhängung zu erhalten. Um dies zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Starrkörpermodi des Antriebsaggregats und insbesondere den Rollmodus um die durch den Gesamtschwerpunkt des Antriebsaggregats in dessen Längsrichtung verlaufende Hauptträgheitsachse zu entkoppeln. Unter „entkoppeln” ist in diesem Fall zu verstehen, dass die Eigenschwingungen des Antriebsaggregats von der Eigenschwingung des Fahrgestells abgekoppelt werden.One The primary purpose of the invention is to provide a dynamically optimized To get engine mount. In order to make this possible, It is necessary, the rigid body modes of the drive unit and in particular, the roll mode around that through the center of gravity of the drive unit extending in the longitudinal direction thereof Main axis of inertia decoupling. Under "decouple" is in this case to understand that the natural vibrations of the drive unit be decoupled from the natural vibration of the chassis.
Bei einer Antriebsaggregataufhängung, welche die Herstellung solcher Verhältnisse gestattet, sind die Vibrationsisolatoren in der gleichen Ebene angeordnet, in der auch die längsgerichteten und quergerichteten Hauptträgheitsachsen des Antriebsaggregats liegen.at a power train suspension, which the production such conditions are allowed, the vibration isolators arranged in the same plane, in which also the longitudinal ones and transverse principal axes of inertia of the drive assembly lie.
Bei Lastkraftwagen besteht jedoch keine Möglichkeit, ohne Komplikationen und erhebliche Schwierigkeiten das Antriebsaggregat auf die letztgenannte, optimale Art aufzuhängen. Diese Schwierigkeiten haben ihre Ursache darin, dass bei Lastkraftwagen aufgrund verschiedener Konstruktionsbedingungen, z. B. Gestaltung des Führerhauses und Anforderungen hinsichtlich Bodenfreiheit usw., praktische Einschränkungen der Möglichkeiten bestehen, eine solche Lösung des Problems in Verbindung mit der Aufhängung des Antriebsaggregats zu wählen, die eine Anordnung der Vibrationsisolatoren der Aufhängung in der Hauptträgheitsebene des Antriebsaggregats gestattet, oder – anders ausgedrückt – in der Ebene, in deren Längsachse (x-Richtung) die Hauptträgheitsachse (Jxx) liegt.In trucks, however, there is no way, without complications and considerable difficulties to hang the drive unit in the latter, optimal way. These difficulties are caused by the fact that in trucks due to various design conditions, eg. Design of the cab and ground clearance requirements, etc., there are practical limitations on the possibilities of choosing such a solution to the problem associated with the suspension of the prime mover, which allows the vibration isolators of the suspension to be mounted in the main inertial plane of the prime mover, or otherwise in the plane in whose longitudinal axis (x-direction) the principal axis of inertia (J xx ) lies.
Zur Lösung der hiermit verbundenen Probleme ist an sich bereits die Anwendung einer sog. „fokussierenden Antriebsaggregataufhängung” an den vorderen Aufhängepunkten des Antriebsaggregats bekannt.to Solution of the associated problems is already in itself the application of a so-called "focusing drive unit suspension" the front suspension points of the drive unit known.
Die Ausnutzung einer gleichartigen fokussierenden Antriebsaggregataufhängung an den hinteren Aufhängepunkten (am hinteren Teil des Aggregats) war bisher noch nicht realisierbar bei hinteren Vibrationsisolatoren, die innerhalb des Profilquerschnitts angeordnet waren, sondern diese Art Aufhängung hat die Anordnung eines besonderen, zusätzlichen Trägers zur Aufnahme der gewinkelt zueinander angeordneten fokussierenden Isolatoren am hinteren Teil der Antriebsaggregataufhängung erfordert. Ein solcher zusätzlicher Träger, der quer zur Fahrzeuglängsrichtung unter und zwischen den Rahmenlängsträgern montiert ist, bedeutet jedoch eine solche Erschwernis, dass es von sehr großer Bedeutung ist, eine konstruktive Lösung der Antriebsaggregataufhängung zu finden, die keinen solchen zusätzlichen Träger erfordert.The use of a similar focusing drive unit suspension at the rear suspension points (at the rear of the unit) was not yet feasible with rear vibration isolators, which were located within the profile cross-section, but this type of suspension has the arrangement of a special, additional support for receiving the angled to each other arranged focusing insulators at the rear Part of the power unit suspension requires. However, such an additional carrier, which is mounted transversely to the vehicle longitudinal direction under and between the frame side members, means such a complication that it is of great importance to find a constructive solution of the drive unit suspension that does not require such an additional carrier.
Ein wesentlicher Zweck der vorliegenden Erfindung besteht deshalb auch darin, eine Aufhängung zu erhalten, die bei den hinteren Aufhängepunkten keinen solchen zusätzlichen Querträger zwischen und unter den Rahmenlängsträgern erfordert.One Therefore, essential purpose of the present invention is also in it to get a suspension, which at the rear Suspension points no such additional cross member between and under the frame rails.
Dieser Zweck wird gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, dass die in der Einleitung genannte Aufhängung die im Anspruch 1 aufgeführten kennzeichnenden Merkmale aufweist.This Purpose is fulfilled according to the invention characterized that the suspension mentioned in the introduction is the one in the claim 1 has characteristic features listed.
Vorrangig zeichnet sich diese konstruktive Lösung der Aufhängung dadurch aus, dass sie an jedem der hinteren Aufhängepunkte aus einer mit einem Vibrationsisolator integrierten Aufhängungseinheit besteht, die in einem Halter befestigt ist, der am Steg des angrenzenden Rahmenlängsträgers im Bereich zwischen den beiden Flanschen des Trägers montiert ist. Jede der hinteren Aufhängungseinheiten ist dabei so montiert und (im Verhältnis zum Steg des angrenzenden Trägers und zur anderen Aufhängungseinheit) ausgerichtet, dass die Hauptsteifigkeitsrichtungen der Aufhängungseinheiten (in deren Kompressionsrichtungen) in einer gemeinsamen Querebene zu den Rahmenlängsträgern liegen und aus einer horizontalen Ebene (welche die Mitte der Aufhängungseinheiten enthält) abwärts und in einem spitzen Orientierungswinkel schräg nach innen gegen die längsgerichtete, vertikale Symmetrieebene der Rahmenkonstruktion gerichtet ist, um eine – gerechnet von der genannten Horizontalebene aus und nach unten zu dem Punkt, in dem sich die längsgerichtete Hauptträgheitsachse des Antriebsaggregats und die Querebene schneiden – korrekte Fokussierungshöhe zu bilden.priority stands out this constructive solution of the suspension characterized by being at each of the rear suspension points from a suspension unit integrated with a vibration isolator which is mounted in a holder, which is at the bridge of the adjacent Frame longitudinal member in the area between the two Flanges of the carrier is mounted. Each of the rear suspension units is In doing so, mounted and (in relation to the bridge of the adjacent Carrier and to the other suspension unit), that the main rigidity directions of the suspension units (in their compression directions) in a common transverse plane lie to the longitudinal frame members and from a horizontal plane (which is the center of the suspension units contains) down and at an acute orientation angle obliquely inwards against the longitudinal, vertical Symmetry level of the frame construction is directed to a - calculated from the said horizontal plane and down to the point in which the longitudinal principal axis of inertia of the drive unit and the transverse plane intersect - correct To make focusing height.
Zum Begriff Fokussierungshöhe und dessen Verständnis wird auf den Artikel „Rechnerische Ermittlung des Schwingungsverhaltens des elastisch gelagerten Motors im PKW” von Gerhard Dödelbacher „Automobilindustrie Nr. 1, 1982, Seite ... verwiesen.To the Term focusing height and its understanding is on the article "Computational determination of the vibration behavior of the elastically mounted engine in a car "by Gerhard Dödelbacher" automotive industry No. 1, 1982, page ....
Gemäß der Erfindung wird also eine fokussierende hintere Aufhängungseinheit in den jeweiligen hinteren Vibrationsisolator eingebaut, und die mit dem Vibrationsisolator somit integrierte Aufhängungseinheit kann dadurch am jeweiligen Rahmenlängsträger zwischen dessen beiden Flanschen eingebaut sein. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines zusätzlichen Trägers zwischen und unter den Rahmenlängsträgern vollständig.According to the The invention thus becomes a focusing rear suspension unit installed in the respective rear vibration isolator, and the with the vibration isolator thus integrated suspension unit can thereby on the respective frame side member between its two flanges installed. This is eliminated the need for an additional carrier between and under the frame rails completely.
Durch das gemäß der Erfindung gewählte Aufhängungsprinzip werden die Eigenmodi des Antriebsaggregats entkoppelt, und dies ist besonders vorteilhaft für den Rollmodus. Ein entkoppelter Rollmodus bringt nämlich mit sich, dass man die Eigenfrequenzen des Antriebsaggregats etwas anheben kann, ohne deshalb zu übermäßigen Kompromissen in Bezug auf die Leerlaufeigenschaften des Motors gezwungen zu sein. Eine Anhebung der Eigenfrequenzen bringt mit sich, dass die Wirkung der fahrbahnbezogenen Störquellen entfällt, die bei einem Lastkraftwagen vorkommen.By the suspension principle chosen according to the invention The decoupled the self-modes of the drive unit, and this is particularly advantageous for the roll mode. A decoupled Roll mode actually brings with it the natural frequencies of the power plant can raise something without excessive Compromises forced in relation to the idle characteristics of the engine to be. An increase in the natural frequencies entails that the effect of the road-related sources of interference is eliminated, which occur in a truck.
Die Steifigkeiten der Vibrationsisolatoren müssen im Prinzip dem Fahrzeug angepasst werden, so dass die Aufhängungsfrequenzen in möglichst großem Umfang den übrigen Teilsystemen im Fahrzeug (Lastkraftwagen) optimal angepasst werden. Die hinteren Aufhängungseinheiten werden außerdem den vorderen angepasst, so dass in allen Vibrationsmodi eine Entkopplung erhalten wird, was die günstige Wirkung hat, dass der allgemeine Vibrationspegel gesenkt wird.The Stiffness of the vibration isolators must in principle adapted to the vehicle so that the suspension frequencies as much as possible to the rest Subsystems in the vehicle (lorry) are optimally adapted. The Rear suspension units will be added as well adapted to the front, so that decoupling in all modes of vibration which has the favorable effect that the general one obtains Vibration level is lowered.
Weiterentwickelnde Ausführungsformen der Aufhängungseinheiten gemäß dem Anspruch 1 können außerdem die zusätzlichen kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 2 bis 6 aufweisen.Next evolving Embodiments of the suspension units according to the Claim 1 may also have the additional have characterizing features of the subclaims 2 to 6.
In Anspruch 2 sind ergänzende kennzeichnende Merkmale in Bezug auf die Orientierung der Aufhängungseinheiten und deren Richtung im Verhältnis zur vertikalen Symmetrieebene der Rahmenkonstruktion angegeben. Der Orientierungswinkel der Hauptsteifheitsrichtungen der hinteren Aufhängungseinheiten (in deren Kompressionsrichtungen) hat vorzugsweise einen Wert im Winkelbereich von 1...45°.In Claim 2 are supplementary characterizing features in relation on the orientation of the suspension units and their Direction relative to the vertical plane of symmetry Frame construction specified. The orientation angle of the main stiffness directions rear suspension units (in their compression directions) preferably a value in the angular range of 1 ... 45 °.
In Anspruch 4 ist eine vorgezogene Ausführung der jeweiligen hinteren Aufhängungseinheit angegeben. Diese umfasst eine mit dem Getriebe fest verbundene Getriebehalterung mit einem äußeren Endbereich, der über ein erstes, auf einem Bodenteil des Halters befestigtes, kraftaufnehmendes/vibrationsisolierendes Gummielement und über ein zweites, auf einem im Wesentlichen rechtwinklig zum Bodenteil des Halters gerichtetes Seitenteil des Halters befestigtes kraftaufnehmendes/vibrationsisolierendes Gummielement fest mit dem Getriebe verbunden ist. Hinzu kommen ein oder mehrere, den Endbereich der Getriebehalterung abstützende Gummielemente, welche für eine Kraftaufnahme und Vibrationsisolierung in Längsrichtung der Rahmenlängsträger zwischen dem Endbereich und den Stirnteilen des Halters angeordnet sind.In Claim 4 is a preferred embodiment of the respective ones rear suspension unit indicated. This includes one transmission mount fixedly connected to the transmission, with an outer end region, via a first, attached to a bottom part of the holder, force-absorbing / vibration-insulating rubber element and over a second, at a substantially right angle to the bottom part the holder directed side part of the holder attached force-absorbing / vibration-insulating Rubber element is firmly connected to the gearbox. Add to that or more, supporting the end portion of the gear holder Rubber elements, which provide for a force absorption and vibration isolation in the longitudinal direction of the frame rails disposed between the end portion and the end portions of the holder are.
Der äußere Endbereich der Getriebehalterung weist vorzugsweise zueinander gewinkelte Begrenzungsflächen auf, in denen der Auflagekontakt mit dem jeweiligen Gummielement stattfindet. Die Gummielemente können z. B. aus Naturkautschuk hergestellt sein, aber es können auch andere Kautschukwerkstoffe oder Kunststoffe mit entsprechenden elastischen Eigenschaften verwendet werden.The outer end of the gearbox tion preferably has mutually angled boundary surfaces in which the support contact takes place with the respective rubber element. The rubber elements can z. B. be made of natural rubber, but it can also be used other rubber materials or plastics with corresponding elastic properties.
Im Unteranspruch 6 schließlich sind adäquate konstruktive Sondermerkmale für die auch mit Vibrationsisolatoren integrierten vorderen Aufhängungseinheiten am vorderen Teil des Antriebsaggregats angegeben. Bei Anwendung einer solchen, nach oben fokussierenden Aufhängung am vorderen Teil des Antriebsaggregats werden für dessen gesamte Aufhängung optimale vibrationsdämpfende und vibrationsisolierende Eigenschaften erzielt.in the Subclaim 6 finally are adequately constructive Special features for those also integrated with vibration isolators indicated front suspension units on the front part of the drive unit. When using such an upward focusing suspension at the front of the drive unit are for the entire suspension optimal vibration damping and vibration-isolating properties.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf schematische Abbildungen der Aufhängung eines Antriebsaggregats und auf ein erläuterndes Diagramm der Zusammenhänge charakteristischer Parameter bei einer Aufhängung gemäß der Erfindung beschrieben. Darüber hinaus zeigen die Figuren in schematischer Darstellung eine einfache Ausführung der Lagerung des äußeren Endbereichs der Getriebehalterung.The The invention will be explained in more detail below with reference to FIG on schematic illustrations of the suspension of a drive unit and an explanatory diagram of the relationships more characteristic Parameters in a suspension according to the Invention described. In addition, the figures show in a schematic representation of a simple embodiment of Storage of the outer end portion of the gear holder.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
In
Die
gesamte Aufhängung des Antriebsaggregats besteht in jedem
der vier Aufhängepunkte aus einer mit einem Vibrationsisolator
integrierten Aufhängungseinheit. Das neue und diese Erfindung kennzeichnende
Merkmal besteht unter anderem in der Ausgestaltung, Orientierung
und Anordnung der hinteren Aufhängungseinheiten
Wie
besonders aus
Gemäß
Wie
vorstehend im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits angeführt,
ist es wichtig, dass eine Entkopplung der Starrkörpermodi
des Antriebsaggregats
Darin
bezeichnen: L = Kc/Ks; φ =
Orientierungswinkel für Rc, d.
h. der Schrägstellungswinkel der jeweiligen hinteren Aufhängungseinheit
Für
eine bestimmte Fokussierungshöhe a sind mehrere unterschiedliche
Lösungen denkbar. In
In
der in
- 22
- Antriebsaggregatpower unit
- 44
- RahmenlängsträgerFrame rail
- 66
- Antriebsmotordrive motor
- 88th
- Getriebetransmission
- 1010
- Hintere AufhängungseinheitRear suspension unit
- 1212
- Vordere AufhängungseinheitFront suspension unit
- 1414
- Getriebehalterungtransmission mount
- 1616
- Endbereichend
- 1818
- Halterholder
- 2020
- Gummielementrubber element
- 2222
- Bodenteilthe bottom part
- 2424
- Gummielementrubber element
- 2626
- Seitenteilside panel
- 2828
- Stirnteilfront part
- 3030
- Gummiblock/-kissen/ Cushion rubber block
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R207 | Utility model specification |
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R152 | Term of protection extended to 10 years |
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R071 | Expiry of right |