DE2747225C2

DE2747225C2 - In einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebseinheit

Info

Publication number: DE2747225C2
Application number: DE2747225A
Authority: DE
Inventors: Ulrich 7126 Sersheim Layher; Rolf von Ing.(grad.) 7251 Warnbronn Sivers
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1982-04-22
Also published as: DE2747225A1; NL168594B; NL7810277A; US4207957A; NL168594C

Description

Die Erfindung bezieht su h auf eine in einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ Jahrgang 78. 1976, Nr. 6. Seiten 259 und 260) ist eine Antriebseinh.lt für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der über ein Tragrohr eine — in bfug auf die Fahrtrichtung — vorn liegende Brennkraftmaschine mit einer hinten liegenden Getriebeeinheit star·· verbunden ist. Diese Antriebseinheit bildet mit dem lragrohr ein Gesamtsystem, das relativ starken Biegeschwingungen ausgesetzt ist Diese Schwingungen verursachen starke Belastungen an den einzelnen Verbindungsstellen, wie z. B. zwischen dem Tragrohr und dem Anschluß an das Getriebegehäuse und zwischen dem Tragrohr und dem Anschluß an das der Brennkraftmaschine nachgeschaltete Kupplungsgehäuse, Außerdem treten durch die Schwingungen Vibrationsbrüche an der Abgasanlage auf, die am Tragrohr gehalten wird. Auch tragen die Schwingungen zu einem starken Vibrieren des am Tragrohr gehaltenen Schalthebels bei, was zu einem Schalthebelzittern und somit zu Belastungen an der Schaltstange führt. Insgesamt gesehen tragen somit die Schwingungen zu zusätzlichen Belastungen sowie zu einer Komfortverschlechterung bei.

Zur Dämpfung von Torsions- und Biegeschwingun gen am Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist ein Schwingungstilger bekannt geworden (DE-AS 25 08 212), der mit dem treibenden Teil des Antriebsstranges verbunden ist.

Ferner ist aus der DE-OS 21 39 192 ein Schwingungstilger für eine tragbare Werkzeugmaschine bekannt, der im Handgriff angeordnet ist und eine Masse umfaßt, die endseitig in Gummipuffern gehalten wird, wobei diese mittels Eindrückungen am Handgriff lagemäßig festgelegt sind- Der Handgriff ist über weitere elastische Puffer weitgehend entkoppelt zürn Motorgehäuse gelagerti so daß er über den Tilger in seinen Vibrationen gedämpft wird, aber die Antriebseinheit (Motoraggregat mit Säge) vom Tilger in ihrem Schwingungsverhalten unbeeinflußt bleibt und nur ein zentraler Abbau von Schwingungen eines Teilsystems in einem Gesamtsy* stern erzielt wird.

Der Abbau von Schwingungen, insbesondere von Biege- und Torsionsschwingungen am Gesamtsystem ist besonders bei einer Fahrzeugkonzeption mit einer starren Verbindung von der vorn liegenden Brennkraftmaschine mit der hinten liegenden Getriebeeinheit über ein Tragrohr erforderlich. Denn eine derartige Antriebseinheit, auch als »Transaxle-Aggregat« bezeichnet, wird durch Gas- und Massenkräfte der %ennkraftmaschine insbesondere beim Vier-Zylinder-Motor hauptsächlich durch die der 2. Ordnung zu Vibrationen allgemein und Biegeschwingungen im besonderen angeregt, wodurch eine Komfortverschlechterung durch höhere Fahrzeuginnengeräusche und Vibrationen '⁵ erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit der eine Komfortverbesserung durch Absenkung des Innengeräuschpegels und der Vibratio- -° nen durch Unterdrückung von Biegeschwingungen an der gesamten Antriebseinheit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen hauptsächlich in einer Komfortverbesserung durch Absenkung der Vibrationen bzw. der Biegeschwingungspegel an eier gesamten Antriebseinheit. Diese Absenkung wird durch eine Unterdrückung der aggregattypischen Biegeschwingungen am Tragrohr mit Hilfe des Tilgers ermöglicht Dieser ist hierzu in einfacher konstruktiver Weise innerhalb des Tragrohres über elastische Ringe selbsthaltend eingepreßt, wobei die Ringe zusätzlich noch Toleranzen aufnehmen. Die selbsthaltende Anordnung des Tilgers wird ohne zusätzliche Hilfsmittel erreicht. Als Nachrüstteil kann der Tilger durch seine selbsthaltende Anordnung im Tragrohr auch im nachhinein befestigt werden, da hierzu keine besonderen Halterungen und Befestigungen notwendig sind. D:irch \,\p Verwendung von hochdämpfendem Elastomer-Material (Butyl) für die Ringe und eine spezielle Volumenwahl des Elastomers wird des weiteren eine allgemeine Vibrationsabsenkung am Tragrohr durch eine gezielte dynamische Abstim-4"> mung der Tilgermasse auf das Gesamtsystem erzielt. Weitere Vorteile des Tilgers bestehen noch darin, daß durch seine abgeschirmte Anordnung im Tragrohr auch im unlackierten Zustand weniger Korrosionsprobleme durch Außeneinflüsse auftreten können.
W Der Sitz des Tilgers im Tragrohr kann durch ein Verschieben mittels eines Stempels verändert werden, so daß bei Dimensionsänderungen eine Anpassung der Aggregate an die Lage des .Schwingungsbauches möglich wird. Durch die Verwendung einer wasserhahn 5i gen Gleitpaste. die nach dem Einpressen austrocknet, wird der Halteeffekt der Ringe noch verstärkt.

Durch die Anordnung des Tilgers im T ragrohrinneren wird gegenüber Tilgern die außenseite angeordnet sind, auch noch der Vorteil erzielt, daß kein anderweitig nutzbarer Raum beansprucht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs mit einer über ein Tragrohr verbünde^ nen vorn liegenden Brennkraftmaschine mit einer hinten liegenden Getriebeeinheit und

Fig.2 einen Längsschnitt durch das Tragrohr der

Antriebseinheit mit innenliegendem Schwingungstilger.

Wie F i g. 1 zeigt, stelle das Tragrohr 1 eine starre Verbindung zwischen einer vorn liegend angeordneten Brennkraftmaschine 2 und einer hinten liegend angeordneten Getriebeeinheit 3 her. Diese Einheit 3 "> umfaßt im wesentlichen ein Wechselgetriebe und ein Achsgetriebe. Über eine innerhalb des Tragrohres 1 angeordneten Antriebswelle 4 steht die Brennkraftmaschine 2 mit der hinteren Getriebeeinheit 3 in einer treibenden Verbindung. Diese als Transaxle-Aggregat 5 iu bezeichnete Antriebseinheil ist am Fahrzeugaufbau über entsprechend elastisch abgestimmte Lager gehalten, die nicht näher eingezeichnet sind. Im Tragrohr 1 ist die Antriebswelle 4 in Zwischenlagern angeordnet, die eine Lage im Gesamtsystem in der Weise einnehmen, is daß Biegeresonanzen der Welle 4 vermieden werden.

Das Tragrohr 1 kann mi', einem oder mehreren Schwingungstilger! 7 je nach den vorhandenen schwingungsreichen Bereichen der gesamten Antriebseinheit versehen sein. Im dargestellten Ausführungsbei- .'" spiel besteht nur ein schwingungsreicher Bereich, so daß zur Unterdrückung der Schwingungen ein einziger Tilger 7 vorgesehen ist.

Der schwingungsreiche Bereich liegt bei dem dargestellten Transaxle-Aggregat 5 etwa in der Mitte r. des Tragrohres und sein Zentrum wird als Schwingungsbauch 6 bezeichnet Bei einem anders ausgelegten Aggregat, bzw. bei einer anderen Massenverteilung kann dieser auch näher an der Brennkraftmaschine 2 oder näher an der Getriebeeinheit 3 liegen.

Wie !-' i g. 2 näher zeigt, umfaßt der Schwingungstilger 7 eine Masse 8, die sich über elastische Ringe 9 im Tragrohr 1 relativ freischwingend zur Antriebswelle 4 sowie zum Tragrohr 1 abstützt. Die Masse 8 des Tilgers 7 weist hierzu die Form einer Hülse auf, die die Antriebswelle 4 berührungsfrei umschließt und sich über die elastischen Ringe 9 an der Innenwand des Tragrohres t abstützt und der Tilger 7 samt Ringen 9 im Tragrohr 1 selbsthaltend eingepreßt ist.

Der Schwingungstilger 7 wird vorzugsweise über einen Stempel ins Tragrohr 1 eingepreßt, wobei der Lagerort durch empirische Erhebungen oder durch Berechnungen festgestellt wird. Die Tilgerabstimmung wird durch die Masse 8, die Elastomerhärte, die Form und die Überdeckungen der elastischen Ringe 9 in der Weise gesteuert, daß durch dii Ringe 9 und die zylindrische Form der Masse 8 des Tilgers 7 in allen Richtungen im wesentlichen eine gleiche Tilgerresonanzfrequenz erzielt wird. In ΗοΗ>. sowie in Querrichtung weist dtr Sehwingungstifsjer 7 eine gleiche Resonanzfrequenz auf, wodurch auch Vibrationsanteile des gesamten Transaxleaggregats 5 in Querrichtung gesenkt werden. Zusätzlich wirkt der Schwingungstilger 7 unterhalb seiner Resonanzfrequenz durch seine dynamische Massenankopplung auf tieffrequentere Vibrationspegel am T-agrohr 1 dämpfend.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebseinheit, bei der eine vorn liegende Brennkraftmaschine mit einer hinten liegenden Getriebeeinheit mittels eines in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Tragrohres starr verbunden ist, in welchem eine Antriebswelle verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung von Schwingungen der gesamten Antriebseinheit (5) innerhalb des Tragrohres (1) in dessen schwingungsreichem Bereich (6) ein Schwingungstilger (7) angeordnet ist, dessen Tilgermasse (8) als die Antriebswelle (4) berührungsfrei umschließende Hülse ausgebildet ist und sich über elastische Ringe (9) an der Innenwand des Tragrohres (1) abstützt, wobei der Tilger (7) samt Ringen (9) im Tragrohr (1) selbsthaltend eingepreßt ist

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgermasse (8) endseitig Aufnahmen (10) für die elastischen Ringe (9) aufweist.