DE3116600A1

DE3116600A1 - "motorbefestigungsanordnung"

Info

Publication number: DE3116600A1
Application number: DE19813116600
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Tokyo Kakimoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1981-04-27
Publication date: 1982-04-01
Also published as: GB2074962B; FR2481771A1; JPS56157625A; US4420060A; GB2074962A

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Befestigungsanordnung für einen Verbrennungsmotor oder dergleichen, und insbesondere auf eine Befestigungsanordnung, bei der ein Motor um eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Achse mit geringer Einschränkung schlingern kann, während eine vertikale Bewegung in bezug auf das Chassis oder dergleichen im Vergleich zu der Dämpfung der Schlingerbewegung stark gedämpft ist.
Bei einer bekannten Anordnung, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, wird ein Motor 4 durch eine Kombination von elastomeren Trennblöcken 2 und-entweder einem oder einem Paar von Stoßdämpfer(n) 3 (die Lage des einzigen Stoßdämpfers ist gestrichelt dargestellt) auf einem Chassis 1 abgestützt. Bei dieser Anordnung erfährt das Schlingern des Motor 4 um eine sich im wesentlichen in der Längsrichtung durch den Motor erstreckende Achse einen verhältnismäßig schwachen Widerstand, während die vertikale Schwingung oder die "Stampfwirkung" des Motors durch die Wirkung des oder der Stoßdämpfer(s) stark gedämpft ist. Diese Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß infolge der Verwendung von metallischen Stoßdämpfern 3 durch die Stoßdämpfer wegen der Reibung zwischen den beiden Teleskophälften und der Gasgegenwirkung innerhalb des Stoßdämpfers selbst eine Schwingung auf den Querträger 5 des Chassis 1 übertragen wird. Diese Schwingung hat die Neigung, Resonanzgeräusche im Fahrgastraum des Fahrzeugs hervorzurufen.
Ferner sind zur Verminderung des Widerstandes gegenüber der Schlingerbewegung des Motors die elastomeren Befestigungsblöcke 2 verhältnismäßig nahe an dem Motor angeordnet. Hierdurch wird jedoch wiederum die Schwierigkeit hervorgerufen, daß die Schwingungskraft des Motors effektiv erheblich innerhalb der Enden des Querträgers an diesen angelegt wird, wodurch er der Gefahr ausgesetzt ist, durch die auf ihn einwirkende Schwingungskraft in Schwingungen versetzt zu werden.
Die Schwingung des Quer trägers ist natürlich höchst unerwünscht, da hierdurch ebenfalls Resonanzgeräusche in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs hervorgerufen werden.
Durch die Erfindung ist ein Motoraufhängungssystem mit einer einzigen Befestigungseinheit oder Trenneinheit gebildet, die aus weichen, schwingungsabsorbierenden, elastomeren Teilen besteht, welche eine erste und zweite Fluidkammer veränderlichen Volumens bilden. Die Kammern sind voneinander getrennt und über einen Flußbegrenzer miteinander verbunden. Wenn daher der Motor schlingert, verformt diese Bewegung eine der Kammern, verändert jedoch ihr Volumen nicht besonders, wogegen dann, wenn der Motor zum Stampfen neigt (nämlich zu einer Schwingung in der vertikalen Richtung), das Volumen der ersten Kammer verändert wird, wodurch das Fluid zwangsweise von einer Kammer in die andere verbracht wird. Die Anbringung des Flußbegrenzers beschränkt die Flußrate, mit der das Fluid von einer Kammer zu der anderen übertragen werden kann, wodurch die Befestigungseinheit das Stampfen des Motors stark dämpft. Außerdem verhindert die Natur der die Kammern begrenzenden elastomeren Teile jede Übertragung von Schwingungen durch die Befestigungseinheit von dem Motor zum Chassis.
Die zur Abstützung des Motors verwendeten zusätzlichen kammerlosen elastomeren Befestigungsblöcke oder Trennblöcke sind an dem Querträger nahe dessen äußeren Enden befestigt, um die Schwingungsneigung des Querträgers zu verringern. Diese elastomeren Einheiten sind verhältnismäßig weich und derart angeordnet, daß die Stampfwirkung des Motors zu einer Scherung derselben führt, wodurch ein gewünschter niedriger Widerstand gegen das Schlingern des Motors erzeugt wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Hierin zeigen: Iiy. 1 t' Lflerl scheind ßscEIerl vorderen Autriß einer naci die Stand der Technik bekannten Anordnung, Fig. 2 einen schematischen vorderen Aufriß einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung, Fig. 3 einen seitlichen Aufriß der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, Fig. 4 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Doppelkammer-Befestigungseinheit, die in der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung verwendet ist, Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Doppelkammer-Befestigungseinheit, und Fig. 6 eine teilweise Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Doppelkammer-Befestigungseinheit.
In der Zeichnung und insbesondere in Figuren 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Motorbefestigungsanordnung dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein Motor 10 auf einem Querträger 12 eines Chassis 14 befestigt. Der Motor weist ein Paar von daran befestigten Tragarmen 16 auf, die sich seitlich davon erstrecken. Ein Paar von elastomeren (kammerlosen) Befestigungsblöcken 18 ist, wie dargestellt, an den Enden der Arme angeordnet-und dient zu deren Verbindung mit Aufhängungsstreben 20, die mit dem Querträger 12 nahe dessen äußeren Enden verbunden sind. Ein dritter Befestigungsblock 21 ist unterhalb des Wechselgetriebes angeordnet (siehe Fig. 3).
Unterhalb des eigentlichen Motors ist eine Doppelkammer-Befestigungseinheit oder Trenneinheit 22 angeordnet. Diese Einheit ist, wie dargestellt, teilweise innerhalb des Hohlraums des Querträgers 12 angeordnet. Die elastomeren Montageblöcke sind derart beschaffen, daß sie verhältnismäßig weich sind, um leicht einer Scherung zu unterliegen, und daher leicht verformbar zu sein, damit ein Schlingern des Motors um eine Achse 24 möglich ist, die, wie in Fig. 3 dargestellt, durch den Schwerpunkt 26 des Motors und des zugeordneten Wechselgetriebes verläuft. Um das Ausmaß der Scherung der Befestigungsblöcke 18 zu begrenzen, sind auf den Aufhängungsstreben Begrenzer 28 vorgesehen.
In Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Doppelkammer-Befestigungseinheit 22 dargestellt, welche eine Verbindung zwischen der Ölwanne 30 des Motors 10 und dem Querträger 12 herstellt. Diese Befestigungseinheit nimmt die Form eines ersten, verhältnismäßig dicken, aber hochflexiblen elastomeren Teils 32 an, das abdichtend mit einer durch Schrauben 36 mit dem Querträger 12 verbundenen Trennplatte 34 verbunden ist.
Eine erste Kammer 38 veränderlichen Volumens ist zwischen dem ersten elastomeren Teil 32 und der Trennplatte begrenzt. Ein zweites, dünneres elastomeres Teil 40 ist an der Unterseite der Trennplatte befestigt, um eine zweite Kammer 42 veränderlichen Volumens zu begrenzen. Ein Flußbegrenzer 44 ist durch die Trennplatte hindurchgreifend angeordnet, um eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer veränderlichen Volumens herzustellen. Der Flußbegrenzer ist an seinem einen Ende mit einer Aufweitung 46 versehen. Eine auf die Durchflußrate ansprechende Ventilanordnung 48 ist vorzugsweise zusätzlich zu dem Flußbegrenzer vorgesehen. Diese Ventilanordnung besitzt die Form einer in der Trennplatte ausgebildeten Öffnung oder öffnungen 50 und Verschlußplatten 52 für die Öffnung, die auf jeder Seite der Trennplatte gegenüber der Öffnung oder den Öffnungen angeordnet sind. Jede der Platten 52 ist flexibel und auf dem Flußbegrenzer 44 angebracht. Die obere Platte wird durch einen elastomeren'Puffer in Lage gehalten, während die untere Platte durch die Aufweitung 46 unterstützt ist. Die Umfangskanten der Platten 52 tragen Flansche 56, die auf kreisringförmigen Dichtungsringen 58 absetzbar sind, welche auf beiden Seiten der Trennplatte in Gegenüberstellung zu den Flanschen angeordnet sind.
Ein Verstärkungsteil 60 ist innerhalb der ölwanne selbst angeordnet, um ihre strukturelle Festigkeit und Starrheit hinreichend zu erhöhen, um der durch die Befestigungseinheit auf sie ausgeübten zusätzlichen Last zu widerstehen. Um die Befestigungseinheit mit dem Motor zu verbinden, ist die obere Oberfläche des ersten elastomeren Teils 32 fest mit einer Verbindungsplatte k vtillclt cleu <lt t itt<lt tW('i,;( vt'rvZrlJurlcI die ihrerseits (abdichtend) mit der Ölwanne 30 und den darin angeordneten Verstärkungsteil verschraubt ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung erleiden die Befestigungsblöcke 18 eine Scherung, wenn der Motor um die Achse schlingert, wodurch sie dieser Bewegung einen geringen Widerstand entgegensetzen. Gleichzeitig erfährt das erste oder obere elastomere Teil 32 der Befestigungseinheit 22 ebenfalls eine Scherung, wodurch die Konfiguration der ersten Kammer veränderlichen Volumens verformt, aber ihr Volumen nicht in irgendeinem bemerkenswerten Umfang geändert wird.
Demzufolge wird wenig des in der Befestigungseinheit enthaltenen Arbeitsfluids von der ersten Kammer in die zweite Kammer zwangsgeführt. Außerdem wird infolge der Natur des ersten elastomeren Teils 32 im Unterschied zu dem Fall, in dem metallische Stoßdämpfer verwendet werden, keine Schwingung auf den Quer träger übertragen.
Wenn jedoch der Motor eine Neigung zeigt, in einer bezüglich des Chassis 14, auf dem er befestigt ist, vertikalen Richtung zu stampfen oder zu schwingen, wird das erste elastomere Teil der Befestigungseinheit 22 zusammengedrückt, wodurch eine plötzliche und bestimmte Änderung des Volumens der ersten Kammer 38 veränderlichen Volumens hervorgerufen wird. Folglich fließt die Arbeitsflüssigkeit zwangsweise von einer Kammer zur anderen. Unter der Annahme, daß die Änderungsrate der ersten Kammer variablen Volumens oberhalb eines bestimmten Pegels liegt, wird infolge des Flußwiderstandes, der zwischen den Flanschen 56 und den Dichtringen 58 auftritt, ein Druckdifferential quer zu einer Platte 52 hervorgerufen, wodurch sie nach unten auf einen Dichtring abgebogen wird. Das Verschließen der Öffnungen 50 erhöht natürlich den Widerstand gegen eine Fluidströmung zwischen den beiden Kammern, wodurch die Dämpfungswirkung der Einheit erhöht wird.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Doppelkammer-Befestigungseinheit dargestellt. Diese Einheit 62 unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß in diesem Fall das erste elastomere Teil 63 dünner ist als dasjenige der vorherigen Anordnung, und mit einer um seinen Außenumfang herum angeordneten verstärkenden Schraubenfeder oder Reihe von Ringen 64 versehen ist, um eine seitliche Ausdehnung zu verhindern, die andernfalls eine Verringerung des von einer Kammer zur anderen gepumpten Fluids zur Folge hätte. Außerdem ist das auf die Flußrate ansprechende Ventil 66 derart angeordnet, daß es auf einem flexiblen Trennstück 68 angeordnet ist, so daß beim Auftreten einer bestimmten Flußrate zwischen den beiden Kammern das flexible Trennstück abgebogen wird, wodurch die Verschlußplatten 52 für die Öffnungen und der Flußbegrenzer 44 sich als eine Einheit bewegen und einen Flansch einer der Verschlußplatten 52 für die Öffnungen mit dem flexiblen Trennstück 68 in Berührung bringen. Das flexible Trennstück ist durch die Verwendung von zwei Klemmteilen 69, die das Trennstück zwischen sich einschließen, in Lage gehalten. Ferner können infolge der elastomeren Natur des Trennstücks die kreisringförmigen Dichtringe 58 der vorherigen Ausführungsform weggelassen werden.
Um die Einheit 62 mit dem Motor zu verbinden, ist die obere Oberfläche des ersten elastomeren Teils 63 an der unteren Oberfläche der ölwanne 30 und einem in der Ölwanne selbst angeordneten Verstärkungsteil 60 festgelegt.
Der Betrieb dieser Einheit ist mit Ausnahme des Betriebs des auf die Flußrate ansprechenden Ventils im wesentlichen der gleiche wie derjenige der ersten und bedarf daher keiner gesonderten Erklärung.
In Fig. 6 ist eine dritte Ausführungsform der Doppelkammer-Befestigungseinheit dargestellt. Diese Einheit 70 unterscheidet sich von den beiden vorherigen dadurch, daß das die erste Kammer veränderlichen Volumens begrenzende erste oder obere flexible Teil 72 mit der Ölwanne 30 des Motors 1 durch eine Stange 74 und eine ringförmige elastomere Büchse 76 verbunden ist. Die ringförmige elastomere Büchse ist an einem an der Ölwanne angebrachten Träger 78 befestigt. Die Ölwanne ist ebenso wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen innen mit einem Verstärkungsteil 60 verstärkt. Das untere Ende der Stange 74 ist mit einem becherartigen Teil 78' verbunden, das an dem ersten elastomeren Teil angeklebt oder auf andere Weise sicher befestigt ist.
Wenngleich bei dieser Ausführungsform ein einziger Flußbegrenzer 44 dargestellt ist, ist es natürlich möglich, zusätzlich eine auf die Flußrate ansprechende Anordnung vorzusehen, wie sie in Fig. 4 dargestellt und in Verbindung damit beschrieben ist.
Das zweite elastomere Teil 40 ist in diesem Fall auf der Trennplatte 82 durch ein Befestigungsmittel 84 in Lage gehalten.
Der Betrieb dieser Ausführungsform unterscheidet sich ein wenig von den vorhergehenden dadurch, daß das erste elastomere Teil sowohl beim Schlingern als auch beim Stampfen des Motors der Scherung unterzogen ist. Jedoch ändert sich ebenso wie bei den vorherigen Ausführungsformen während des Schlingerns das Volumen der ersten Kammer veränderlichen Volumens sehr wenig, während während des Stampfens das Arbeitsfluid zwischen den Kammern hin und her gepumpt wird, um eine Dämpfungswirkung zu liefern. Die Anordnung der Stange und der Gummibüchse dient einer zusätzlichen Absorption von Schwingungen infolge der Verwindung und Deformation der elastomeren Büchse 76, die mit einer geeigneten durchbrochenen Struktur oder Rippung versehen sein kann, um ihre Schwingungsabsorptionseigenschaften zu erhöhen.
Zusammenfassend dämpft also die Erfindung die vertikale Bewegung eines Motors stark, erlaubt jedoch bereitwillig dessen Schlingern und verhindert gleichzeitig die Übertragung Resonanzgeräusch erzeugender Schwingungen von dem Motor auf das Chassis. Dies wird erreicht durch die Verwendung einer Kombination eines einzigen Doppelkammer-Trennblocks und Motor-Hauptstützblöcken, die bereitwillig einer Scherung unterziehbar sind und derart mit dem Chassis verbunden sind, daß in diesem die geringstmöglichen Schwingungen hervorgerufen werden.

Claims

Motorbefestigungsanordnung Patentansprüche 1) Fahrzeug mit einem Motor un<i einer Tragkonstruktion (12, 14) zur Aufhängung des Motors, g e k e n n z e i c h n e t durch die Kombination von sich seitlich von dem Motor aus erstreckenden Tragarmen (16), elastomeren Trennstücken (18), deren je eines an dem Ende jedes der Tragarme (16) zur Verbindung des Motors (10) mit der Tragkonstruktion (12, 14) angeordnet ist, wobei die Trennstücke bei einer Schlingerbewegung des Motors um eine durch ihn hindurch sich erstreckende Achse (24) einer Scherung unterziehbar sind, und einer den Motor mit der Tragkonstruktion verbindenden Befestigungsvorrichtung (22, 62, 70) mit einem mit der Tragkonstruktion verbundenen Trennstuck (34, 68, 82) sowie einem auf einer ersten Seite des Trennstückes zur Begrenzung einer ersten Kammer (38) veränderlichen Volumens befest.igten ersten flexiblen Teil (32, 63, 72), das mit dem Motor verbunden ist, einem auf einer zweiten Seite des Trennstücks zur Begrenzung einer zweiten Kammer (42) veränderlichen Volumens befestigten zweiten flexiblen Teil (40), wobei in der ersten und zweiten Kammer ein Arbeitsfluid enthalten ist, und einem durch das Trennstück hindurchgreifend angeordneten Flußbegrenzer (44) zur flußmäßigen Verbindung der ersten und der zweiten Fluidkammer.
2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ventilanordnung (48, 66), die sich zur Erhöhung des Flußwiderstandes zwischen der ersten und zweiten Kammer in Reaktion auf eine zwischen diesen herrschende vorbestimmte Fluidflußrate schließt.
3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine um das erste flexible Teil (63) herum angeordnete Verstärkungseinrichtung (64) zur Verhinderung dessen Ausdehnung, wenn das erste flexible Teil einer Kraft unterworfen ist, die im Sinne einer Verminderung der ersten Kammer (38) veränderlichen Volumens wirkt.
4. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine an ihrem einen Ende mit dem ersten flexiblen Teil (72) fest verbundene Stange (74) und eine an dem anderen Ende der Stange angeordnete elastomere Büchse (76) zur Verbindung der Stange mit dem Motor, wobei die Stange und die Büchse die Verbindung zwischen dem Motor und der Befestigungsvorrichtung herstellen.
5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (48) eine in dem Trennstück eine Öffnung (50) begrenzende Einrichtung aufweist und auf jeder Seite des Trennstückes in Gegenüberstellung zu der Öffnung angeordnete Verschlußplatten für die Öffnung, wobei die Verschlußplatten flexibel und bei einer zwischen der ersten und zweiten Kammer auftretenden vorbestimmten Flußrate zu dem Trennstück hin verbiegbar und damit in Berührung bringbar sind.
6. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennstück (68) flexibel ist und die Ventilanordnung (66) die Form einer in dem flexiblen Trennstück eine Öffnung begrenzenden Einrichtung annimmt, und daß auf jeder Seite des flexiblen Trennstückes Verschlußplatten (52) für die Öffnung vorgesehen sind, die bei einer Übertragung des Arbeitsfluids von einer Kammer zu der anderen bei oder oberhalb einer vorbestimmten Rate mit dem flexiblen Trennstück in Berührung bringbar sind, und daß claus flexible Trennstü.ck unter einem zwischen der ersten und zweiten Kammer vorhandenen Druckdifferential verbiegbar ist.