DE2359370A1 - Elastische dreipunktaufhaengung fuer motoren - Google Patents

Description

OR.-INS. OIPIu-INS. M. SC. DIP·! FHYS. OR. DIP) PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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26. Nov. 1973
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Firma

PIAGGIO & C. S.p.A. Via Antonio Cecchi, 6 Genova, Italien

Elastische Dreipunktaufhängung für Motoren

Die Erfindung betrifft eine elastische Dreipunktaufhängung für Motoren.

Motoren, insbesondere solche für Land- und Wasserfahrzeuge, werden normalerweise von einer Aufhängung getragen, die unabhängig von der unter Umständen auch starren Aufhängung der die Kraft verbrauchenden Einrichtungen ist. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle des Motors und der angetriebenen We'lle wird durch eine an beiden Enden mit Gelenken ausgestattete Zwischenwelle hergestellt, die ein Drehmoment übertragen kann, ohne die

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Schwingungen der verbundenen Gruppen zu behindern. Dies geschieht, um jeder Gruppe zu ermöglichen, mit ihrer eigenen Trägheit auf die an ihr angreifenden periodischen, hochfrequenten Kräfte zu reagieren und so die Übertragung der Schwingungen auf die Auflager zu vermindern.

Das 'geschilderte System hat den Nachteil einer übermäßigen Länge für die Kraftübertragung kann daher in manchen Fällen den Einbau der Antriebsgruppen erschweren oder gar verhindern.

Die beschriebene Zwischenwelle kann jedoch durch eine einzige mechanische Kupplung ersetzt v/erden, die die vorher erwähnten Relativbewegungen, nämlich Rotations- und Translationsbewegungen, durch geeignete Gleitverbindung zwischen den inneren Teilen gestattet. ·

Diese Art von Kupplungen ist allerdings wegen der unvermeidlichen Abnützung der Teile und wegen des komplizierten mechanischen Aufbaus der Kupplung selbst nicht sehr praktisch.

Es sind auch flexible Kupplungen bekannt, insbesondere solche in Polygonform mit aus Gummielementen bestehenden Seiten, die Zug-und Druckspannungen ausgesetzt sind. Wegen ihrer Dämpfungseigenschaften, ihrer niedrigen Kosten und ihrer großen Lebenserwartung v/erden sie normalerweise als Ersatz für andere Gelenke, z. B. kardanische oder homokinetische, verwendet. Sie sind außerdem mit speziellen mechanischen Zentrierungen versehen oder auf jeden Fall so ausgebildet, daß die Antriebswelle

und die angetriebene Welle im Zentrum des Gelenkes ohne allzu große Verschiebungen stabil zusammenlaufen.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elastische Dreipunktaufhängung für Motoren vorzuschlagen, die die Nachteile bekannter Vorrichtungen vermeidet und ermöglicht, den Motor und den Kraftverbraucher möglichst dicht nebeneinander anzuordnen und dem Motor trotzdem in einfacher und dauerhafter Weise die Bewegungsfreiheit zu erhalten.

Diese Aufgabe wird dadurch -gelöst, daß einer der drei Auflagerpunkte des Motors von einer elastischen Kupplung zwischen der Antriebswelle des Motors und einer den Antrieb übertragenden Übertragungswelle gebildet ist.

Es ist dabei vorgesehen, daß die beiden anderen Auflager in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die in .der Nähe des MotorSchwerpunktes vorbeiläuft. Diese beiden Auflager haben die Aufgabe, fast das gesamte Gewicht des Motors zu tragen und das ' Motordrehmoment aufzunehmen. Das dritte Auflager besteht aus der elastischen Übertragungskupplung, die die Verbindung zwischen der Antriebswelle des Motors und der unabhängig gelagerten angetriebenen Welle bildet.

Die Verwendung einer elastischen Übertragungskupplung als dritter Auflagerpunkt des Motors, die geeignet ist, einen gewissen Teil des Motorgewichtes zu tragen, und die mit'den anderen Auflagern zusammen die dynamischen Kräfte und Momente aufnehmen kann, ist durch die Verwendung einer Gummikupplung der beschriebenen Art möglich geworden. Die Zentrierung ist aber aus dieser Gummikupplung entfernt worden, wodurch es gelingt, die. Eigenschaften der Gummikupplung auszunützen, nämlich Scherspannungen mit nur

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kleinen Deformationen aufzunehmen und trotzdem, selbst mit nicht perfekt fluchtenden Wellen, ein Drehmoment übertragen zu können. Die Vorteile der Erfindung liegen im wesentlichen in folgenden Punkten:

1. Verringerung der Längenausdehnung von Motor und Kraftübertragung auf ein Minimum und

2. wesentliche Verringerung der Schwingungsübertragung vom Motor auf die Basis.

Diese Vorteile sind besonders bei Wasserfahrzeugen wichtig. Dias liegt einmal an dem kleinen Raum, der dabei üblicherweise für die Antriebsvorrichtung zur Verfügung steht. Weiterhin sind die Beschleunigungen in longitudinaler Richtung meist nicht besonders groß, die Triiranänderungen sind ebenfalls nur klein. Schließlich kann die Welle der Schraube oder die Achse des Turbotriebwerkes mehr oder weniger leicht in einer Linie mit der Antriebswelle ausgerichtet werden. In diesem Falle kann die Antriebseinheit ebenfalls elastisch am Schiffkörper befestigt werden. Dadurch werden vorteilhafterweise die von möglichen Ungleichgewichten des Rotors erzeugten Schwingungen reduziert, ohne daß die relative Verschiebung zwischen dem Ende der Antriebswelle und dem Ende der angetriebenen Welle die Funktion der Kupplung übermäßig beeinflußt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer in Längsrichtung des Schiffes geschnittenen erfindungsgemäßen Motor-Antriebs-Gruppe;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A

auf einen Schnitt längs Linie X-X in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 ;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der elastischen Kupplung und

Fig. 5 ein axialer Schnitt durch die Kupplung der Fig. 4.

Der Motor 1 wird von Auflagern 2* und 2¹¹^dXe in der nahezu durch den Schwerpunkt 3 des Motors laufenden Vertikalebene pp angeordnet sind, und durch die Kupplung 4 getragen, die ihrerseits von der Übertragungswelle 5 gehalten wird. Diese Welle 5 ist in den Lagern 6 und 7 des Gehäuses 8 der Antri,ebs-Gruppe gelagert.

Die Auflager 2' und 2'' sind vorzugsweise in einer quer zum Schiffskörper 9 stehenden Ebene angeordnet und so orientiert, daß sie leicht das Gewicht und die transversalen und longitudinalen Trägheitskräfte sowie die Reaktionskräfte des Motorendrehmoments aufnehmen können, ohne die Schwingungsbewegungen des Motors zusätzlich zu behindern.

Die Kupplung 4 umfaßt einen Gummiring 10 mit sechseckiger Form Auf einer Seite ist der Ring an drei der sechs Ecken mit. einem

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Flansch 11 verbunden, der mit dem Ende M der Antriebswelle 12 verbunden ist. Auf der anderen Seite ist der Ring in gleicher Weise mit den anderen drei Ecken mit einem Flansch 13 verbunden, der seinerseits mit dem Fnde M der angetriebenen Übertragungswelle 5 verbunden ist. Die Form der beschriebenen Kupplung erlaubt neben der übertragung von Drehmomenten durch longitudinale Verformung ihrer Seiten auch lineare Verschiebungen des Endes M der Antriebswelle 12 in einem gewissen Bereich. Dies liegt an der Dreh- und Biegeelastizität der beschriebenen Seiten des Ringes. In den Figuren 1/3 und 5 ist der Bereich, in dem sich das Ende M der Antriebswelle 12 aufgrund der linearen Verschiebungen und der möglichen Rotationen befinden kann, durch eine gestrichelte ringförmige Linie T angegeben.

Die Anordnung ist daher so ausgebildet, daß sie gleichzeitig die Stabilität der Position des Motors und die Freiheit für Schwingungsbewegungen desselben sicherstellt, wobei jedoch die Übertragung eines Drehmoments gewährleistet ist.

Die Anwendung der beschriebenen Erfindung ist an einem Fall beschrieben, bei dem der Motor auf ein Wasserfahrzeug mit Strahlantrieb montiert ist. Dies ist ein Fall, bei dem die Eigenschaften der Erfindung besonders nützlich sind, aber selbstverständlich ist eine Anwendung auch in einem Fall möglich, in dem der Antrieb aus einem Propeller besteht. Allgemein kann die Erfindung auch bei Motoren in Automobilen oder motorgetriebenen Fahrzeugen ebenso wie bei einer festen Installation Verwendung finden.

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Claims (5)

A 40 467 m ο Nov. 1973 u - 160 Patentansprüche :

1. Elastische Dreipunktaufhängung für Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß einer der drei Auflagerpunkte des Motors (1) von einer elastischen Kupplung (4) zwischen der Antriebswelle (12) des Motors und einer den Antrieb übertragenden Übertragungswelle (5) gebildet ist.

2. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden anderen Auflager {2\ 2"') verbindende Gerade in einer senkrechten Ebene liegt, die nahezu durch den Schwerpunkt (3) des Motors (1) läuft.

3. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet^ daß .die beiden in der Nähe der durch den Schwerpunkt {3) laufenden Vertikalebene angeordneten Auflager (2\ 2") so ausgebildet sind, daß sie die gesamten Reaktion des Motordrehmoments aufnehmen.

4. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Kupplung (4) zwischen der Antriebswelle (12) einerseits und der Übertragungswelle (5) sowie den Verbrauchern andererseits sowohl im Bezug auf Scherung als auch linear in allen Richtungen mit Amplituden elastisch verformbar ist, die dem Motor (1) eine maximale Bewegungsfreiheit gestatten ohne die Regelmäßigkeit und Kontinuität der Drehmomentsübertragung zu stören.

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5. Elastische Dreipunktaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) dem Typ nach ein Verbrennungsmotor ist und die Antriebseinheit aus einem Turbostrahltriebwerk besteht.

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