DE2838574C3

DE2838574C3 - Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2838574C3
Application number: DE2838574A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7101 Flein Herrmann; Ulrich 7126 Sersheim Layher; Rolf V. 7250 Leonberg Sivers
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1981-02-26
Also published as: IT1122663B; GB2031823A; DE2838574B2; FR2435366B1; IT7924825A0; DE2838574A1; NL7906043A; US4273207A; GB2031823B; FR2435366A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Motor mit Trennkupplung und Getriebeeinheit, wobei der Motor mit Trennkupplung frontseitig und das Getriebe heckseitig angeordnet und unter Zwischenschaltung eines Tragrohres zu einer Einheit verbunden ist.

Es ist ein derartiges Antriebsaggregat bekannt (DE-OS 23 60 514), bei welchem das Tragrohr aus einem einzigen Rohr besteht und eine gleichbleibende Wanddicke aufweist. Dieses Tragrohr ist am hinteren Teil mit einem Getriebe und am vorderen Teil mit einem Motor nahezu starr zu einer Montageeinheit verbunden. Die Verwendung eines solchen Tragrohres hat insofern nachteilige Wirkungen auf das Gesamtsystem, da durch das Anregungsspektrum des Motors und des Getriebes Schwingungen erzeugt werden, die Vibrationen am Gesamtaggregat und somit Geräusche verursachen. Besonders stark bilden sich bei dieser Bauweise die Biege- und Torsionsresonanzen aus, so daß insgesamt der akustische und vibrationstechnische K.imfort vermindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat der eingangs genannten Art auszubilden, daß eine Schwingungsabsenkung erzielt und somit eine Geräuschbildung verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst üaß das Tragrohr durch wenigstens ein Außenrohr und ein in dieses eingepaßtes Innenrohr gebildet wird, die an einem Ende miteinander verbunden und über einen Reibsitz in Lage gehalten sind.

Als zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeweils zwischen den Rohren eine Schicht aus einem elastischen und schwingungsdämpfenden Mittel angeordnet ist. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Außenrohr gegenüber dem Innenrohr kürzer ausgeführt und mit seinem einen Ende in dem mit dem Getriebegehäuse verbundenen Flansch gehalten. Desweiteren ist vorgesehen, daß das Innenrohr mehrere Außenrohre trägt die unterschiedliche Längen aufweisen und deren gemeinsam abschließende Enden im Flansch des Getriebegehäuses gehalten sind Ferner ist es zweckmäßig, wenn das Tragrohr fest mit den Flanschen verbunden ist, wobei die einzelnen Rohre untereinander nur im Bereich des Getriebeflansches eine feste Verbindung aufweisen. Die Rohre können nach verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung eine gleiche oder aber auch eine unterschiedliche Wanddicke aufweisen. Dabei erscheint es besonders zweckmäßig, wenn die Wanddicke des Innenrohres geringer ausgeführt ist als die Wanddicke des Außencuhres. Auch kann das Tragrohr in Gemischtbauweise ausgeführt sein, wobei das Außenrohr bzw. die Außenrohre aus Stahl und das Innenrohr aus einer Leichtmetall-Legierung bestehen.

Die durch die Frfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die Vibrationen abgesenkt und dadurch Geräusche vermindert werden. Schwingungsuniersuchungen am Tragrohr mit eingebautem Triebwerk haben gezeigt daß durch die ineinandergesetzten Rohre eine relativ starke Absenkung der Vibrationen im Bereich der Biege- und Torsionsschwingung erzielt wird. Durch Rohre mit einer Zwischenschicht wird in vorteiliger Weise ein luftschall durchlässiges Tragrohr geschaffen, wodurch Lager- und Getriebegeräusche gesenkt werden können.

Insbesondere ist dieses Verhalten am günstigsten, wenn die Rohre eine gleiche Wanddicke aufweisen. Dieser Effekt ist möglich, da zwischen den Rohren durch die entstehende mechanische Reibung eine teilweise Umwandlung der Schwingungsenergie in Wärme stattfinden kann und die Energieumwandlung dämpfend auf die Schwingungen wirkt. Die zusätzliche feste Verbindung der Rohre untereinander im Bereich des Getriebeflansches bewirkt eine Versteifung des Tragrohres in Biegerichtung, da die beiden Rohre dadurch im Getriebebereich, in dem ein relativ hohes Antriebsmoment abzustützen ist, kraftschlüssig verbunden sind. Durch diese Verbindung wird weiter erzielt,

daß bei Torsionserregung die Rohre zueinander maximal aneinanderreihen, wodurch eine Vibrationsabsenkung erzielt wird.

Zur Gewichtsreduzierung können die äußeren Rohre des Tragrohres entsprechend der in Getrieberichtung zunehmenden Belastung kürzer oder länger ausgeführt sein. Auch kann eine Gemischtbauweise des Tragrohres aus Gewichtsgründen vorteilig sein, wobei die Rohre z.B. aus Aluminium, Stahl, GFK und CFK. bestehen können.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Baueinheit bestehend aus Tragrohr, Motor und Getriebe,

Fig.2 ein Tragrohr nach Fig. 1 im Schnitt mit Anschlußflanschen,

F i g. 3 pine weitere Ausführungsform eines Tragrohres mit unterschiedlichen Wanddicken,

Fig.4 eine weitere Ausführungsform mit einer zwischen den Rohren angeordneten Schicht, und

Fig.5 und 6 weitere Ausführungsformen mit Außenrohren unterschiedlicher Länge.

In F i g. 1 ist ein Antriebsaggregat 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das vorne einen Motor 2 und hinten ein Getriebe 3 aufweist, wobei der Motor mit dem Getriebe starr über ein zwischengesetztes Tragrohr 4 verbunden ist Der Motor 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Kupplung 5 und das Getriebe 3 ist mit einem Achsantrieb versehen.

Das Tragrohr 4 umfaßt mindestens zwei Rohre, ein Innenrohr und ein oder mehrere Außenrohre. Diese Rohre sind genau ineinandergepaßt in der Weise, daß das Innenrohr 7 mit Pressung im Außenrohr 8 gehalten ist Die Rohre können entweder im Ziehverfahren oder durch wenigstens zwei gemeinsam gerollte Bleche gebildet werden. Im Ziehverfahren hergestellte Rohre werden zusammengesteckt und das Innenrohr durch Rollen aufgeweitet, derart, daß die Rohre über einen Reibsitz in Lage gehalten werden.

Das Tragrohr 4 ist endseitig in Flanschen 9 und 10 gehalten, die mit dem Motorgehäuse 11 bzw. mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden sind.

In F i g. 2 ist die Verbindung der Rohre untereinander

sowie mit den Flanschen 9 und 10 näher dargestellt Das AuBenrohr 8 ist mit den Flanschen 9 und IO durch eine Schweißung 13 verbunden. Untereinander sind Innen rohr 7 und Außenrohr 8 nur im Bereich des Getriebeflansches 10 durch eine Punktschweißung verbunden, was durch die Schweißpunkte 14 angedeutet ist

Die zusammengebrachten Rohre ermöglichen aufgrund der Verbindung des Außenrohres mit dem Innenrohr eine mechanische Reibung zwischen den gegenüberliegenden Rohrflächen bei Beanspruchung. Die Schweißpunkte 14 und die Befestigung der Flansche 9 und 10 nur am Außenrohr 8 bewirken eine maximal dämpfende Wirkung bei Biege- und Torsionsbeanspruchung. Hierdurch wird Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt und werden Geräusche abgebaut und gedämpft Zur Erzielung dieses Effekts sind verschiedene Ausführungen des Tragrohres 1 möglich. So besteht nach F i g. 3 das Tragrohr aus Rohren unterschiedlicher Wanddicke, wobei die geringere Wanddicke das Innenrohr 16 gegenüber dem Außeoohr 15 aufweist Durch die unterschiedlichen Wanddiekrn der Rohre weisen diese verschiedene Schwingungseigenschaften auf, die gegeneinander gerichtet sind und einen Schwingungsabbau begünstigen.

Nach Fig.4 ist zwischen Außenrohr 17 und Innenrohr 18 eine Schicht 19 aus einem elastischen und schwingungsdämpfenden Mittel, wie z. B. Butyl-Gummi, Silikon, Bayolin oder dergleichen Mittel vorgesehen. Diese Schicht 19 hat eine relativ hohe bigendämpfung aufzuweisen, so daß durch die Verformung der Schicht Energie umgewandelt und somit Vibrationen abgesenkt werden.

In den F i g. 5 und 6 ist das Außenrohr 20 bzw. sind die Außenrohre 20 und 21 kürzer ausgeführt als das Innenrohr 22 und nur mit dem Getriebeflansch durch Schweißung 13 verbunden. Diese Ausführungen weisen gegenüber Ausführungen mit gleichlangen Außen- und Innenrohren (Fig.2 bis 4) wenig Gewicht auf. Zur weiteren Reduzierung des Gewichts kann das Tragrohr auch in Gemischtbauweise hergestellt sein, wobei eines der Rohre z. B. aus einer Aluminiumlegierung und weitere Rohre aus Stahl bestehen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Motor mit Trennkupplung und Getriebeeinheit, wobei der Motor mit Trennkupplung frontseitig und das Getriebe heckseitig angeordnet und unter Zwischenschaltung eines Tragrohres zu einer Einheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragrohr (4) durch wenigstens ein Außenrohr (8; 20; 21) und ein in dieses eingepaßtes Innenrohr (7; 22) gebildet wird, die an einem Ende miteinander verbunden und über einen Reibsitz in Lage gehalten sind.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den Rohren eine Schicht (19) aus einem elastischen und schwingungsdämpfenden Mittel angeordnet ist
3. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (20) gegenüber d«-m Innenrohr (22) kürzer ausgeführt ist und mit seisem einen Ende in dem mit dem Getriebegehäuse (12) verbundenen Flansch (10) gehalten ist
4. Antriebsaggregat nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr (22) mehrere Außenrohre (20 und 21) trägt die unterschiedliche Längen aufweisen und deren gsmeinsam abschließende Enden im Flansch (10) des Getriebegehäuses (12) gehalten sind.
5. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Tragrohr (4) lest mit den Flanschen (9 und 10) verbunden ist, wobei dr? einzc^en Rohre (Außenrohre 8; 20; 21; Innenrohre 7; 22) untereinander nur im Bereich des Getriebeflansc± ~s (10) eine feste Verbindung aufweisen.
6. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Innen- und Außenrohre eine gleiche Wanddicke aufweisen.
7. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und Außenrohre unterschiedliche Wanddikken aufweisen.
8. Antriebsaggregat nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet daß die Wanddicke des Innenrohres (16) geringer ausgeführt ist als die Wanddicke des Außenrohres (15).
9. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Außenrohr bzw. die Außenrohre (8; 20; 21) aus Stahl und das Innenrohr (7; 22) aus einer Leichtmetall-Legierung besteht.