DE2558954C3 - Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Ackerschlepper, bei welcher das Kupplungsgehäuse in Blockbauweise an seiner einen Seite mit einem Brennkraftmaschinenge-

häuse und an seiner anderen Seite mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, und die Gehäuse zur Verbindung miteinander mit Flanschen versehen sind.

Kraftfahrzeuge können in Rahmenbauweise oder in Blockbauweise ausgeführt sein. Bei der Rahmenbauweise werden die auftretenden Tragkräfte von einem Rahmen aufgenommen, der mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Bei der Blockbauweise ist die Brennkraftmaschine unmittelbar über ein Zwischengehäuse, beispielsweise ein Kupplungsgehäuse, starr mit

dem Getriebegehäuse verbunden, so daß diese Baugruppe das tragende Element für den Fahrzeugrumpf bildet. Die Blockbauweise wird bevorzugt bei Ackerschleppern verwendet. Schlepper sind im Gegensatz zu normalen Straßenfahrzeugen in der Regel durch eine

verhältnismäßig offene Bauweise gekennzeichnet, die mit Geräuschbildung verbunden ist.

Das Gesamtgeräusch eines Schleppers wird bekanntlich merklich von dem Geräusch mitbestimmt, das von den Oberflächen der Brennkraftmaschine ausgeht. Das von den Motoroberflächen ausgebende Geräusch hat seinen Ursprung im Inneren des Motors und ist die Folge rascher Druckänderungen bei der Verbrennung und stoßartig verlaufender mechanischer Vorgänge. Da die das Geräusch hervorrufenden Erregungen nur im

beschränkten Ausmaß abgeschwächt werden können, ist die auf diesem Weg erzielbare Herabsetzung des Motorgeräuschs relativ gering. Ähnliches gilt auch für die Auswirkungen einer Verbesserung einzelner Bauteile der Motoroberfläche. Man ist daher in den letzten Jahren dazu übergegangen, zur Verringerung des Motoroberflächengeräuschs die gesamte Brennkraftmaschine in eine vollständige schalldämmende Schalung einzubringen. Diese schallabsorbierenden Kapseln bringen zwar eine merkliche Verbesserung, sie haben

jedoch den Nachteil, daß sie recht aufwendig sind, die Zugänglichkeit zur Brennkraftmaschine beeinträchtigen und vor allen Dingen Wärmeprobleme mit sich bringen, die noch nicht vollständig gelöst sind. Vor allen Dingen besteht der erhebliche Nachteil, daß durch die starre Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Kupplungsgehäuse bzw. Getriebegehäuse der Körper-Sehall der Brennkraftmaschine voll auf das gesamte Fahrgestell des Fahrzeugs übertragen werden kann, wodurch alle Teile des Fahrzeugs verstärkt zur

GeräuschabstrahlUng angeregt werden, was sich besonders unangenehm für den Fahrer des Fahrzeugs bemerkbar macht
Die Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art

für Ackerschlepper ist aus der DE-PS 9 10 867 bekannt. Andererseits ist es aus der DE-GMS 75 08 514 bekannt, einen Körperschall- und Schwingungsisolator als Verbindungsglied zwischen einem mobilen Objekt und einer festen Wand bzw. als Verbindungsglied zwischen ·> zwei Rohrflanschen vorzusehen. Bei Befestigung beispielsweise einer Pumpe an einer festen Behälterwand wird bei dieser bekannten Lösung eine elastische Scheibe verwendet, in die von beiden Seiten Stahlbuchsen eingesetzt sind, die vor der jeweiligen äußeren in Stirnfläche der elastischen Scheibe enden. Die Stahlbuchsen sind jeweils mit einer Stahlscheibe verbunden und in einem Gummibett einvulkanisiert. Bei dieser Verbindung können keine hohen Kräfte übertragen werden, so daß sich diese Art der Verbindung nicht auf die eingangs genannte Bauart einer AntrieDsvorrichtung übertragen läßt.

Aus der DE-GMS 70 10 382 ist ein elastisches Lager für Motor oder Getriebe bei Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem zur Vermeidung eines metallischen Kontaktes zwischen einem Flansch des Fahrzeugmotors und einem Lagerflansch am Fahrzeugrahmen mittels einer elastomeren Zwischenschicht der Übergang von Schwingungen gedämpft und damit der Übergang von Geräuschen reduziert werden soll.

Bei dieser bekannten Anordnung wird die elastomere Zwischenschicht von beidseitig des Flansches des Fahrzeugmotors angeordneten Dämpfungselementen gebildet, welche zwischen einem Lagerflansch am Fahrzeugrahmen und einer Gegenplatte unter Zwi- >o schenschaltung einer zentrischen Abstandsbücnse zwischen diese beiden Teile durch Schraubbolzen eingespannt sind, so daß jeder metallische Kontakt vermieden wird.

Aus der DE-PS 10 58 378 ist eine Antriebsvorrichtung J5 in Rahmenbauweise bekannt, bei der die Brennkraftmaschine mit dem Gehäuse des Schaltgetriebes starr verbunden ist und das Schaltgetriebe über eine Zwischenwelle mit allseits beweglichen Gelenken an ihren Enden antreibt Es soll hierdurch erreicht werden, daß von der Brennkraftmaschine herrührende Erschütterungen vom Fahrgestell ferngehalten werden. Maßnahmen zur Geräuschreduzierung sind jedoch hierbei nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine « Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Schallabsfahlung von der Brennkraftmaschine auf das Kupplungs- bzw. Getriebegehäuse weitgehend verhindert und somit insgesamt eine merkliche Geräuschreduzierung am Fahrzeug w> erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Ausbildung der Zwischenschicht als v; beidseitig des jeweiligen Flansches angeordnete vorgespannte Dämpfungselemente ergibt sich die Möglichkeit, vorhandene Getriebegehäuse und Schwungradgehäuse beizubehalten und Getriebe- und Kupplungsgehäuse an das Brennkraftmaschinengehäuse körperschallisoliert anzubauen, ohne die kostengünstige Blockbauweise verlassen zu müssen. Durch den Einbau derartiger Därnpfungselerrienle wird der Körperschall Von der Brennkraftmaschine nicht mehr in das Getriebegehäuse weitergeleitet, was zu einer deutlichen Geräuschsenküng des Fahrzeugs führt

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß durch die Dämpfüngselemente hohe Zug- und Druckkräfte sowie Torsionskräfte übertragen werden können, so daß durch eine gezielte Vorspannung der Dämpfungselerr.ente mittels der Abstandsbuchse eine Durchfederung des Fahrwerkblockes unter Belastung weitgehend begrenzt wird und Belastungsspitzen im Fahrwerkblock abgebaut werden.

Durch die Verwendung einer Zwischenwelle mit allseitig beweglichen Gelenken bei einer Antriebsvorrichtung in Blockbauweise werden darüberhinaus auftretende Winkeländerungen zwischen den Gehäuseteilen kompensiert

Durch Verwendung einer Abstandsbuchse kann durch entsprechende Bemessung der Länge dieser Abstandsbuchse den Gummiringen eine mehr oder weniger große, je nach Bedarf erforderliche Vorspannung gegeben werden.

Im einzelnen ist es zweckmäßig, wenn das gegen den jeweils benachbarten Flansch anpreßbare Dämpfungselement aus einem etwa der Breite des Kupplungsgehäuseflansches entsprechenden flachen Gummiring und das auf der dem benachbarten Flansch abgekehrten Seite des KupplungsgehäuseflansclK·: angeordnete und an der Gegenplatte anliegende Dämpfungsglied aus einem schamleren Gummiring besteht. Durch diese Anordnung werden alle in das Fahrwerk eingeleiteten Biege- und Torsionskräfte in Form von Druckspannungen aufgenommen. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft aus, da elastomere Stoffe eine um mindestens den Faktor 4 höhere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit aufweisen. Durchgeführte Versuche haben ergeben, daß auf diese Weise ohne sonstige weitere Maßnahmen eine Geräuschreduzierung von etwa 3 bis 4 dB (A) am Ohr des Fahrers erreicht werden kann.

Zur Aufnahme der in radialer Richtung wirkenden Kräfte kann die Abstandsbuchse an ihrem Umfang von einer Gummiringfeder umgeben sein, deren Länge geringfügig kleiner als die der Abstandsbuchse ist.

Andere zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 bis 9

In der Beschreibung näher erläuterte Ausfüh.ungsbeispiele der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung sind in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigt

i i g. I eine schematische Darstellung eines Ackerschleppers,

F i g. 2 den Schnitt durch das Fahrzeug gemäß der Linie H-II der Fig. I.

F i g. 3 einen Ausschnitt X aus F i g. 2 in vergrößertem Maßstabund

F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.

Ein in F i g. I dargestellter Schlepper besitzt ein Brennkraftmaschinrngehäuse 1, ein daran fest angeschraubtes Kupplungsgehäuse 2 und ein mit dem Kupplungsgehäuse 2 über eine elastische Zwischen-S"hicS( 1 verbundenes Getriebegehäuse 4.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die Kurbelwelle 5 der Brennkraftmaschine mit einer Schwungscheibe 6 verbunden, die innerhalb des eine Trennkupplung 7 aufnehmenden Kupplungsgehäuses 2 liegt. Die Trennkupplung 7 besteht in üblicher Weise aus einem Tragglied 8. einer Reibscheibe 9 und einem Druckring 11, an dem Druckfedern 12 angreifen, die sich mit ihrem anderen Ende am Tragglied 8 abstützen. In der Schwungscheibe 6 ist eine Ausgangswelle 13 gelagert, an der in bekannter Weise eine Nabe 10 befestigt ist, die mit der Reibscheibe 9 verbunden ist. Der Ausrückmechanismus der Trennkupplung ist nicht dargestellt. Die Ausgangswelle 13 steht über eine Gelenkwelle 14 mit

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einer Verbindungsstelle 15 in Eingriff, die an ihrem der Gelenkwelle f4 abgewandten Ende ein Zahnrad 16 aufweist, das mit dem nicht dargestellten Getriebe innerhalb des Gelriebegehäuses 4 in formschlüssigem Eingriff steht. Die Ausgangswelle 13 ist über Lager 17 und 20 im Tragglied 8 drehbar gelagert, während die Verbindungswelle 15 über Lager 18 und 19 in einem Hals 21 und einer Zwischenwand 22 des Getriebegehäuses 4 drehbar gelagert ist.

Wie oben bereits erwähnt, ist zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 4 eine elastomere Zwischenschicht 3 angeordnet, durch die eine Schallübertragung vom Brennkraftmaschinenbzw. Kupplungsgehäuse auf das Getriebegehäuse 4 verhindert werden soll.

Wie im einzelnen aus Fig.3 hervorgeht, ist die elastomere Zwischenschicht 3 zwischen einem Flansch 23 des Kupplungsgehäuses 2 und einem Flansch 24 des Getriebegehäuses 4 angeordnet. Die Flansche 23, 24 sind im AiiQfühningshpisnipj nach den F ■ g.! bis 3 über Schrauben 25 und 26 mit dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 4 lösbar verschraubt. Zwischen dem Kupplungsgehäuseflansch 23 und dem Getriebegehäuseflansch 24 ist ein etwa der Breite der Flansche entsprechendes Dämpfungselement in Gestalt eines flachen Gummirings 27 angeordnet. Ein ähnlicher flacher Gummiring 28 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Kupplungsgehäuseflansches 23 zwischen diesem und einer Gegenplatte 29 angeordnet. In den Gummiringen 27 und 28 sind Bohrungen 31 bzw. 32 angeordnet, durch die sich eine Abstandsbuchse 33 erstreckt, deren Länge den Abstand zwischen der Gegenplatte 29 und dem Getriebegehäuseflansch 24 bestimmt Durch die Abstandsbuchse 33 ist ein Schraubbolzen 34 hindurchgesieckl, durch den die Gegenplatte 29 und der Gctriebegehäuseflansch 24 zusammengehalten und gleichzeitig die Gummiringe 27 und 28 unter einer gewissen Spannung gehalten werden. Die Abstandsbuchse 33 ist von einer Gummihülsenfeder 35 umgeben, deren Länge geringfügig kleiner als die der Abstandsbuchse 33 ist und die mit ihren Enden ebenfalls in die Bohrungen 31 und 32 in den Gummiringen 27 und 28 hineinragt. Am Außenumfang der Gummihülsenfeder 35 ist noch eine in einer Ausnehmung 40 des Kupplungsgehäuseflansches 23 gelagerte Führungsbuchse 36 angeordnet, deren Enden ebenfalls geringfügig in die Bohrungen 31 und 32 der Gummiringe 27 und 28 hineinreichen.

Durch die vorbeschriebene Anordnung einer elastomeren Zwischenschicht 3 wird der Schallausbreitungsweg zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 4 unterbrochen, so daß insofern keine

ίο Schallübertragung mehr möglich ist. Durchgeführte Versuche haben bei einer Brennkraftmaschine von etwa 80 PS eine Reduzierung des Geräuschs um 3 bis 4 dB (A) am Fahrerohr ergeben.

Etwa auftretende Winkeländerungen zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 4 werden hinsichtlich des Antriebs durch die Gelenkwelle 14 ausgeglichen.

Eine abgewandelte Ausführungsform der elastomeren Zwischenschicht ist in Fig.4 dargestellt. Im

2G Oe^ens=**? ?u dorn erstgenannten Ausführun^^Hpicnipi sind hier die Flansche 23 und 24 einstückig mit dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 4 ausgebildet. Die elastomere Zwischenschicht 3 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus über den Umfang

7¹) verteilt angeordneten Gummitöpfen 37 und 38, die im Querschnitt im wesentlichen die Gestalt eines langgezogenen Sechsecks aufweisen. Die Gummitöpfe 37 und 38 sitzen auf einer Lagerbuchse 39, die von einer Spannschraube 41 durchsetzt ist, deren ein Gewinde 42

jo aufweisendes Ende im Gelriebegehäuseflansch 24 eingeschraubt ist, während das einen Kopf 43 aufweisende Ende an einer Gegenplatte 44 anliegt, die den außenliegenden Gummitopf 37 teilweise umgreift. Die Gummitöpfe 37 und 38 liegen ungefähr zur Hälfte in im Querschnitt trapezförmigen Ausnehmungen 45, 46 und 49 des Kupplungsgehäuseflansches 23 und des Getriebegehäuseflansches 24. Durch Anziehen der Spannschraube 41 wird die erforderliche Verbindung und auch Vorspannung der Gummitöpfe 37 und 38 erreicht. Zum Anschluß des Zwischenraumes 47 zwischen dem Kupplungsgehäuseflansch 23 und dem Getrieb gehäuseflansch 24 dient eine umlaufende, elastisch: Dichtlippe 48.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Ackerschlepper, bei welcher das Kupplungsgehäuse in Blockbauweise an seiner einen Seite mit einem Brennkraftmaschinengehäuse und an seiner anderen Seite mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, und die Gehäuse zur Verbindung miteinander mit Flanschen versehen sind, d a durch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen Kupplungsgehäuse (2) und Brennkraftmaschinengehäuse (1) bzw. Getriebegehäuse (4) in an sich bekannter Weise eine elastomere Zwischenschicht (3) angeordnet ist, die von beidseitig des Flansches (23) des Kupplungsgehäuses (2) angeordneten Dämpfungselementen (Gummiringe 27 und 28; Gummitöpfe 37 und 38) gebildet wird, welche zwischen dem Flansch (24) des benachbarten, mit dem Kupplungsgehäuse (2) zu verbindenden Gehäuses (Getriebegehäuse 4) und einer Gegenplatte (29; 44} unter Zwischenschaltung einer zentrischen Absx^ndsbuchse (33: Lagerbuchse 39) zwischen den genannten Flansch (24) und die Gegenplatte (29; 44) durch Schraubbolzen (34; Spannschraube 41) eingespannt sind, und daß, wie ebenfalls bekannt, zwischen Kupplung (7) und Getriebeeinfangswelle (Verbindungswelle 15) eine Zwischenwelle (Gelenkwelle 14) mit allseitig beweglichen Gelenken an ihren Enden vorgesehen ist

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gegen den benachbarten Flansch (24* anpreßbare Dämpfungselement aus einem etwa der Breite des Kupplungsgehäuseflansches (23) entsprechervden fla ,hen Gummiring (27) und das auf der dem benachbarten Flansch (24) abgekehrten Seite des Kuppli gsgehäuseflansches (23) angeordnete und an der Gegenplatte (29) anliegende Dämpfungsglied aus einem schmaleren Gummiring (28) besteht.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsbuchse (33) an ihrem Umfang von einer Gummihülsenfeder (35) umgeben ist, deren Länge geringfügig kleiner als die der Abstandsbuchse (33) ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Gummihülsenfeder (35) eine in einer Ausnehmung (40) des Kupplungsgehäuseflansches (23) gelagerte Führungsbüchse (36) angeordnet ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsbüchse (36) in in den Gummiringen (27 und 28) befindlichen Bohrungen (31 bzw. 32) erstreckt, die auch die Enden der Gummihülsenfeder (35) aufnehmen.

6. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (23 und 24) am Getriebegehäuse (4) bzw. Kupplungsgehäuse (2) und Brennkraftmaschinengehäuse (1) lösbar befestigt, beispielsweise angeschraubt sind.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfungselemente aus im Querschnitt etwa sechseckig ausgebildeten Gumml·· topfen (37 und 38) bestehen.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummitöpfe (37 und 38) in im Querschnitt etwa trapezförmigen Ausnehmungen (45, 46 und 49) der Kupplungs- Und Getriebegehäu*

seflansche (23 und 24) liegen.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummitöpfe (37 und 38) auf der zentrischen Abstandsbüchse (Lagerbuchse 39) sitzen, durch die sich eine Spannschraube (41) erstreckt, deren mit Gewinde (42) versehenes Ende in dem Flansch (24) des Getriebegehäuses (4) eingeschraubt ist und deren mit einem Kopf (43) versehenes Ende an der die Gummitöpfe (37) teilweise umgreifenden 'Gegenplatte (44) anliegt