DE4025031C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern einer Antriebseinheit an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer nach der DE-OS 15 80 712 bekannten Vorrichtung dieser Art ist die Antriebseinheit an ihren parallel zur Kurbelwelle verlaufenden Seiten unten durch Längsschub- und Drehschub-Gummidämpfer abgestützt und oben durch einen Längsschub-Gummidämpfer und einen Querschub-Gummidämpfer. Statt der beiden oberen Dämpfer kann auch ein Längs- und Drehschub-Gummidämpfer vorgesehen sein.

Nach der DE-OS 33 40 152 sind elastische Tragemittel für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug bekannt, die eine große Federkonstante in Vertikalrichtung und eine relativ geringe Federkonstante in Rollrichtung, zum Beispiel bei Motorleerlauf, aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die die Übertragung von Vibrationen der Antriebseinheit auf die Karosserie dämpft, insbesondere auch beim Leerlauf der Antriebseinheit, und überdies Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Antriebseinheit bei Lastbetrieb dämpft.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Wenn im Leerlauf die Antriebseinheit in Rollrichtung vibriert, so werden diese Vibrationen durch die elastischen Lager gedämpft. Dabei wirkt sich die Dämpfung besonders auf den Fahrzeuginnenraum aus. Auch beim Lastbetrieb werden Vibrationen in Rollrichtung gedämpft und Auf- und Abbewegungen der Antriebseinheit durch die beiden Anschlagglieder beschränkt, was insbesondere bei einer Fahrt auf einer unebenen Straße von Bedeutung ist. Da die Anschlagglieder verhältnismäßig weit von der Kurbelwelle angeordnet sind, ist die durch die Anschlagglieder aufzunehmende Kraft beim übermäßigen Auf- und Abwärtsbewegen der Antriebseinheit verhältnismäßig gering, und die Anschlagglieder übertragen nur schwache Vibrationen auf den Fahrzeuginnenraum.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform, teilweise geschnitten.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeils III in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 1.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4.

Fig. 8 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform in einem Fig. 5 entsprechenden Schnitt.

Fig. 9 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeils IX in Fig. 8.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Antriebseinheit P für ein FF (Frontmotor- und Frontantrieb)-Fahrzeug, die in einem vor einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs angeordneten Motorraum auf einem im wesentlichen rechteckförmigen, einen Teil einer Fahrzeugkarosserie bildenden Unterrahmen 1 gelagert ist. Der Unterrahmen 1 ist an seinen vier Ecken an einem vorderen Rahmenteil 2 der Fahrzeugkarosserie über elastische Glieder, etwa aus Gummi, befestigt.

Die Antriebseinheit P umfaßt einen Motorabschnitt E mit einer in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie angeordneten Kurbelwelle 3, einen an dem Hinterende des Motorabschnitts E vorgesehenen Getriebeabschnitt T, einen Ausgleichsgetriebeabschnitt D, der an einer Seite eines unteren Abschnitts des Motorabschnitts E vorgesehen ist, und eine Antriebswelle S, die von beiden (linken und rechten) Seiten des Ausgleichsgetriebeabschnitts D hervorsteht und mit linken und rechten Vorderrädern (nicht gezeigt) verbunden ist. Eine hintere Teilhälfte des Getriebeabschnitts T ist von einem an einer Bodenplatte des Fahrzeuginnenraums geformten Tunnelteils aufgenommen.

Die Antriebseinheit P ist an dem Unterrahmen 1 in einem vorderen Abschnitt durch ein erstes elastisches Tragemittel 4 und in einem Zwischenabschnitt hinter dem Schwerpunkt G der Antriebseinheit P durch ein zweites elastisches Tragemittel 5 abgestützt. Ein Lager 6, das eine vertikale Verlagerung des Getriebeabschnitts T über einen Vorbestimmten Wert hinaus federnd begrenzt, ist an einem hinteren Abschnitt der Antriebseinheit P zwischen dem Getriebeabschnitt T und der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Die Antriebswelle S ist zwischen dem Schwerpunkt G und dem ersten elastischen Tragemittel 4 angeordnet.

Gemäß den Fig. 3, 5 und 6 umfaßt das erste elastische Tragemittel 4 ein Paar linker und rechter elastischer Lager 4a. Jedes dieser elastischen Lager 4a umfaßt einen gegabelten Träger 7, der von einer Seitenfläche am vorderen Abschnitt der Antriebseinheit P hervorsteht, und einen ringförmigen Träger 8, der von einer Oberfläche des Unterrahmens 1 hervorsteht und zwischen den gegabelten Abschnitten des Trägers 7 angeordnet ist. An dem gegabelten Träger 7 sind ein innerer Zylinder 9, der sich durch den ringförmigen Träger 8 erstreckt, und eine Endplatte 10 benachbart zum Vorderende des inneren Zylinders 9 durch einen Bolzen 11 befestigt. An dem ringförmigen Träger 8 ist ein äußerer Zylinder 12 befestigt, der den inneren Zylinder 9 konzentrisch umgibt. Ein elastischer Körper 13 aus Gummi ist auf den inneren und äußeren Zylinder 9 und 12 und die Endplatte 10 aufvulkanisiert.

Der elastische Körper 13 ist mit zwei augenbrauenförmigen hohlen Abschnitten 14 beidseitig des inneren Zylinders 9 (Fig. 5) versehen, die sich bis zur Endplatte 10 erstrecken und ansteigend mehr zur Antriebseinheit P geneigt als nach oben verlaufen. Die Weite der augenbrauenförmigen Abschnitte 14 ist klein nächst einer vertikalen Linie, die durch die Mitte des inneren Zylinders 9 verläuft, und groß in ihrer Mitte. Hierdurch werden die Federkonstanten der elastischen Körper 13 relativ groß in vertikaler Richtung, relativ gering in Rollrichtung und am größten in Längsrichtung der Antriebseinheit P.

Gemäß den Fig. 1 und 4 ist das zweite elastische Tragemittel 5 aus einem Paar linker und rechter elastischer Lager 5a gebildet. Jedes elastische Lager 5a umfaßt einen oberen Träger 15 an einer unteren Fläche des Zwischenabschnitts der Antriebseinheit P und einen unteren Träger 16 an einer oberen Fläche des Unterrahmens 1, der dem oberen Träger 15 gegenüberliegt. der obere Träger 15 hat einen schrägen Abschnitt 15a, der zur Mitte der Fahrzeugkarosserie geneigt ist. Ein prismatischer elastischer Körper 17 aus Gummi ist auf den schrägen Abschnitt 15a und auf den unteren Träger 16 parallel zu beiden aufvulkanisiert. Hierdurch sind die Federkonstanten der linken und rechten elastischen Körper 17 relativ groß in vertikaler Richtung der Antriebseinheit P und relativ klein in Rollrichtung.

In jedem elastischen Körper 17 ist eine ein Knicken verhindernde Formrückhalteplatte 18 parallel zu dem jeweiligen schrägen Abschnitt 15a vorgesehen. Die ersten und zweiten elastischen Tragemittel 4 und 5 sind mit ihren vier elastischen Lagern 4a, 5a um den Schwerpunkt G der Antriebseinheit P herum angeordnet. Dabei liegt das zweite elastische Tragemittel 5 näher als das erste elastische Tragemittel 4 an dem Schwerpunkt G der Antriebseinheit P, so daß das Gewicht der Antriebseinheit P auf das zweite elastische Tragemittel 5 größer ist als auf das erste elastische Tragemittel 4.

Wie in den Fig. 2, 4 und 7 dargestellt, enthält das Lager 6 einen oberen gegabelten Träger 20, der an einer Seite des Getriebeabschnitts T befestigt ist, und einen unteren Träger 21, der zwischen den gegabelten Abschnitten des oberen Trägers 20 verläuft und sich in Längsrichtung erstreckt. Der untere Träger 21 hat ein vorderes Ende, das an dem Unterrahmen 1 mittels eines Bolzens 22 befestigt ist, und ein hinteres Ende, das an einem Bodenteil 24 der Fahrzeugkarosserie mittels eines Bolzens 23 befestigt ist.

Ein innerer Zylinder 25, der die gegabelten Abschnitte des oberen Trägers 20 verbindet und sich in seitlicher Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist an dem oberen Träger 20 mittels eines Bolzens 26 befestigt. Ein äußerer Zylinder 27, der den inneren Zylinder 25 konzentrisch umgibt, ist an dem unteren Träger 21 befestigt. Ein gekrümmter, plattenartiger, elastischer Körper 28 aus Gummi, der in einem Mittelabschnitt ausgebaucht ist, ist auf die inneren und äußeren Zylinder 25 und 27 aufvulkanisiert. Die Federkonstante des elastischen Körpers 28 ist in vertikaler Richtung der Antriebseinheit P viel kleiner als diejenige der vorgenannten elastischen Körper 13 und 17 in vertikaler Richtung.

Auf den äußeren Zylinder 27 sind ein Paar obere und untere elastische Anschlagglieder 29 und 30 aufvulkanisiert, die dem zentralen Bereich des elastischen Körpers 28 gegenüberstehen und vorbestimmte Lücken a und b begrenzen. Der mittlere Bereich des elastischen Körpers 28 kann an die elastischen Anschlagglieder 29 und 30 anstoßen, um Aufwärts- und Abwärtsverlagerungen des Getriebeabschnitts T federnd zu beschränken.

Im folgenden sind bevorzugte Beispiele von Federkonstanten der elastischen Körper 13, 17 und 28 angegeben.

Die Wirkung der Vorrichtung ist: Während des Leerlaufs vibriert die Antriebseinheit P um die Rollachse Y als Folge von Drehzahländerungen der Kurbelwelle 3. Da die Federkonstanten der elastischen Körper 13 und 17 der ersten und zweiten elastischen Tragemittel 4 und 5 um die Rollachse Y relativ klein sind, werden die elastischen Körper 13 und 17 verhältnismäßig stark deformiert und absorbieren diese Vibrationen gut.

Da die Federkonstante des elastischen Körpers 28 des Lagers 6 in vertikaler und seitlicher Richtung sehr klein ist, wird der elastische Körper 28 verhältnismäßig stark in dem Bereich deformiert, in dem er nicht mit den elastischen Anschlaggliedern 29 und 30 in Berührung kommt. Auch wenn das Lager 6 nahe dem Fahrzeuginnenraum liegt, treten kaum Vibrationen auf, die von der Antriebseinheit P über das Lager 6 zu dem Fahrzeuginnenraum übertragen werden.

Die Antriebseinheit P vibriert um die Nickachse X in Reaktion auf den Lauf der Antriebswelle S während niedrigem und mittlerem Lastbetrieb. Diese Vibration wirkt vertikal auf die elastischen Körper 13 und 17 der ersten und zweiten elastischen Tragemittel 4 und 5. Die Federkonstante der elastischen Körper 13 und 17 ist in vertikaler Richtung relativ groß. Daher bieten die elastischen Körper 13 und 17 zuverlässig Schutz vor Auf- und Abbewegungen der Antriebseinheit P und begrenzen deren Amplituden auf ein geringes Maß. Ist die Nickamplitude der Antriebseinheit P gering, kommt der elastische Körper 28 des Lagers 6 nicht in Berührung mit den elastischen Anschlaggliedern 29 und 30. Daher treten in diesem Fall kaum Vibrationen auf, die von der Antriebseinheit P über das Lager 6 zu dem Fahrzeuginnenraum übertragen werden.

Wenn die Nickamplitude der Antriebseinheit P während Hochlastbetrieb einen vorbestimmten Wert überschreitet, stößt der mittlere Bereich des elastischen Körpers 28 an die elastischen Anschlagglieder 29 oder 30 an, wodurch ein übermäßiges Ansteigen der Nickamplitude unterbunden wird, ohne durch Stöße begleitet zu sein. Da das Lager 6 weit von der Antriebswelle S entfernt angeordnet ist, ist die auf die elastischen Anschläge 29 und 30 wirkende Last relativ gering. Das Ansteigen der Nickamplitude der Antriebseinheit P wird durch die elastischen Anschläge 29 und 30 wirksam begrenzt und die Übertragung von Vibration von der Antriebseinheit P zu dem Fahrzeuginnenraum durch das Lager 6 reduziert.

Die Antriebseinheit P vibriert vertikal während einer Fahrt auf einer schlechten oder rauhen Straße. Die Federkonstanten der elastischen Körper 13 und 17 der ersten und zweiten elastischen Tragemittel 4 und 5 sind in vertikaler Richtung relativ groß, wodurch die vertikale Amplitude der Antriebseinheit P auf ein geringes Maß gedämpft wird. Da der mittlere Bereich des elastischen Körpers 28 leicht deformiert werden kann, so lange er nicht an die elastischen Anschlagglieder 29 und 30 stößt, kann eine Übertragung von Vibrationen zu dem Fahrzeuginnenraum kaum auftreten.

Da der Schwerpunkt G der Antriebseinheit P hinter der Antriebswelle S angeordnet ist, ist die Antriebseinheit P vom Typ eines sogenannten Mittelmotors, was zu einer Verbesserung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs beiträgt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine modifizierte Form des aus einem Paar linker und rechter elastischer Lager 4a gebildeten, ersten, elastischen Tragemittels 4. Jedes elastische Lager 4a umfaßt einen inneren Träger 40, der an einer Seite des vorderen Endes der Antriebseinheit P befestigt ist, und einen äußeren Träger 41, der an einer oberen Fläche des Unterrahmens 1 befestigt ist.

Der innere Träger 40 hat vordere und hintere, in V-Form angeordnete Wände 40a und 40b und eine Rippe 40c zwischen beiden Wänden 40a und 40b, die zum Zentrum der Fahrzeugkarosserie hin geneigt ist. Beide Wände 40a und 40b sind an ihren oberen Enden durch eine Verbindungswand 40d miteinander verbunden.

Der äußere Träger 41 ist mit einer Vertiefung versehen, die gegenüber der Rippe 40c durch eine untere Wand 41c begrenzt ist und parallel zu den vorderen und hinteren Wänden 40a und 40b des inneren Trägers 40 verlaufende, vordere und hintere Wände 41a und 41b aufweist. Die Wände 41a und 41b sind an ihren oberen Enden durch eine Verbindungswand 41d miteinander verbunden. Diese Verbindungswand 41d verläuft gegenüber der Verbindungswand 40d.

Elastische Körper 42 sind auf die einander gegenüberstehenden, vorderen Wände 40a und 41a und hinteren Wänden 40b und 41b aufvulkanisiert. Auf die untere Wand 41c des äußeren Trägers 41 ist ein erstes elastisches Anschlagglied 44 aufvulkanisiert, das der Rippe 40c des inneren Trägers 40 gegenübersteht und eine vorbestimmte Lücke 43 frei läßt. Auf die Verbindungswand 41d des äußeren Trägers 41 ist ein zweites elastisches Anschlagglied 46 aufvulkanisiert, das der Verbindungswand 40d des inneren Trägers 40 gegenübersteht und eine Lücke 45 frei läßt.

Die elastischen Körper 42 und die elastischen Anschlagglieder 44 und 46 können einstückig durch Schablonen geformt werden.

Das erste elastische Anschlagglied 44 wirkt auf die Rippe 40c des inneren Trägers 40, um eine Abwärtsverlagerung der Antriebseinheit P auf ein vorbestimmtes Maß zu begrenzen. Das zweite elastische Anschlagglied 46 wirkt auf die Verbindungswand 40d des inneren Trägers 40, um eine Verlagerung der Antriebseinheit P auf ein vorbestimmtes Maß in Rollrichtung und Aufwärts- und Abwärtsrichtung zu begrenzen. Die Federkonstanten der linken und rechten elastischen Lager 4a sind in dem Bereich, in dem beide elastischen Anschlagglieder 44 und 46 nicht wirken, dieselben wie die in der vorhergehend beschriebenen Ausführung.

Obwohl in den beschriebenen Ausführungen die ersten und zweiten elastischen Tragemittel 4 und 5 aus je einem Paar linker und rechter elastischer Lager 4a, 5a gebildet sind, kann doch auch jedes elastische Tragemittel 4 oder 5 aus nur einem einzelnen Lager gebildet sein, das entlang einer Längsmittellinie der Antriebseinheit P verläuft. Auch kann jedes der elastischen Tragemittel 4 und 5 aus drei oder mehr elastischen Lagern gebildet sein. Das Lager 6 kann auch kurz unterhalb oder kurz hinter dem Getriebeabschnitt T angeordnet werden, wenn ein gesonderter Raum verfügbar ist.

Die Vorrichtung kann auch bei einem Fahrzeug des RR-(Heckmotor- und Heckantrieb)-Typs angewendet werden, wobei in diesem Fall das Lager 6, das zweite elastische Tragemittel 5 und das erste elastische Tragemittel 4 in dieser Reihenfolge von vorne nach hinten angeordnet sind.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Lagern einer Antriebseinheit (P) an einer Karosserie eines einen Fahrzeuginnenraum aufweisenden Kraftfahrzeugs, wobei die Antriebseinheit (P) einen Motorabschnitt (E) aufweist, in dem eine in Längsrichtung der Karosserie verlaufende Kurbelwelle (3) gelagert ist, einen Getriebeabschnitt (T) aufweist, der an ein in Längsrichtung der Karosserie weisendes Ende des Motorabschnitts (E) angesetzt ist und zum Antrieb von Rändern beidseitig der Karosserie eine in Querrichtung der Karosserie verlaufende Antriebswelle (S) aufweist, die unterhalb des Motorabschnitts (E) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Fahrzeuginnenraum entfernt liegende Ende der Antriebseinheit (P) und ein dem Fahrzeuginnenraum näher liegender Abschnitt der Antriebseinheit (P), zwischen denen der Schwerpunkt (G) der Antriebseinheit (P) liegt, an der Karosserie durch je zwei elastische Lager (4a, 5a) abgestützt sind, die voneinander und von der Rollachse (Y) des Kraftfahrzeugs Abstände aufweisen, daß die Federkonstanten dieser elastischen Lager (4a, 5a) in vertikaler Richtung verhältnismäßig groß und um die Rollachse (Y) herum verhältnismäßig klein sind, und daß das nahe dem Fahrzeuginnenraum liegende Ende der Antriebseinheit (P) an der Karosserie durch ein ein oberes Anschlagglied (29) und ein unteres Anschlagglied (30) aufweisendes Lager (6) abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fahrzeuginnenraum näher liegenden Lager (5a) näher an dem Schwerpunkt (G) der Antriebseinheit (P) angeordnet sind als die dem Fahrzeuginnenraum entfernt liegenden Lager (4a).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorabschnitt (E) der Antriebseinheit (P) ein Abschnitt eines Frontmotors eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs ist, und daß die Antriebswelle (S) zwischen den dem Fahrzeuginnenraum entfernt liegenden Lagern (4a) und dem Schwerpunkt (G) der Antriebseinheit (P) verläuft.