-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Dämpfung von
Drehmomentsaufnahmen.
-
Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Dämpfung von Drehmomentsaufnahmen,
bestimmt für
die Verbindung eines Motors mit einem Fahrzeugfahrgestell im Hinblick
auf die Begrenzung der Bewegungen des Motors in zumindest einer
ersten Richtung, wobei die Vorrichtung zur Dämpfung von Drehmomentsaufnahmen
umfasst:
- – erste
und zweite starre Beschläge,
die dazu bestimmt sind, der eine am Motor und der andere am Fahrgestell
befestigt zu werden, wobei der zweite Beschlag einen hohlen Innenraum
begrenzt, in welchem der erste Beschlag angeordnet ist, mit einem
gewissen Spiel in der ersten Richtung und in einer zweiten und dritten
Richtung, welche senkrecht zueinander und senkrecht zu der ersten Richtung
sind,
- – eine
erste Elastomerbegrenzungseinheit, die auf dem zweiten Beschlag
haftet und zwischen dem ersten und zweiten Beschlag angeordnet ist, um
deren Relativbewegungen in der ersten Richtung in einer ersten Richtung
zu begrenzen, welche einer von dem Motor bei der Erzeugung einer antreibenden
Kraft erfahrenen Bewegung entspricht, wobei die erste Begrenzungseinheit
gemessen in der ersten Richtung eine erste Elastomer-Dicke in dem
Innenraum des zweiten Beschlags aufweist,
- – und
eine zweite Elastomerbegrenzungseinheit, die auf dem zweiten Beschlag
haftet und zwischen dem ersten und zweiten Beschlag angeordnet ist,
um deren Relativbewegungen in der ersten Richtung in einer der ersten
Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung und entsprechend der
von dem Motor bei der Erzeugung einer Verlangsamung erfahrenen Bewegung
zu begrenzen, wobei die zweite Begrenzungseinheit gemessen in der
ersten Richtung eine zweite Elastomer-Dicke in dem Innenraum des
zweiten Beschlags aufweist.
-
Bei
den bekannten Dämpfungsvorrichtungen
dieser Art wird die erste und zweite Elastomerbegrenzungseinheit
aus zwei diametral entgegengesetzten Armen gebildet, die in einem
zentralen Abschnitt zusammenlaufen, welcher auf den ersten Beschlag
aufgegossen ist.
-
Diese
bekannten Dämpfungsvorrichtungen weisen,
je nach Ausrichtung der Arme gegenüber der Bewegung, die folgenden
Nachteile auf:
- – wenn die Arme unter Schubkraft
arbeiten, werden die Vibrationen des Motors gegenüber dem Fahrgestell
nicht in geeigneter Weise in der zweiten (in der Regel im wesentlichen
vertikalen) Richtung gefiltert, da die Dämpfungsvorrichtung eine relativ
hohe Steifigkeit in der zweiten Richtung aufweist,
- – wenn
einer der Elastomer-Arme unter Kompression arbeitet, dann arbeitet
der andere Arm unter Zugkraft, was für die Dauerfestigkeit des Elastomers äußerst ungünstig ist.
-
Da
das für
den Einbau der Dämpfungsvorrichtung
verfügbare
Volumen gering ist, sind die Elastomer-Arme zudem kurz und daher
besonders beansprucht, was ebenfalls ungünstig für die Dauerfestigkeit der Verbindungsvorrichtung
ist.
-
Die
vorliegende Erfindung hat insbesondere das Ziel, diese Nachteile
zu beheben.
-
Dazu
ist eine Dämpfungsvorrichtung
der betroffenen Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
- – dass
der erste Beschlag in der zweiten und dritten Richtung eine im wesentlichen
abgeflachte Form besitzt,
- – dass
der erste Beschlag einfach zwischen die erste und zweite Elastomerbegrenzungseinheit eingefügt ist,
ohne Haftung zwischen dem ersten Beschlag und der ersten und zweiten
Begrenzungseinheit, und
- s– dass
die erste Elastomer-Dicke größer ist
als die zweite Elastomer-Dicke.
-
Dank
dieser Maßnahmen
arbeitet sowohl die erste als auch die zweite Begrenzungseinheit ausschließlich unter
Kompression, was die für
die Dauerfestigkeit des Elastomers ungünstige Zugbeanspruchung vermeidet.
-
Zudem
ist die erste Elastomerbegrenzungseinheit, die am häufigsten
beansprucht wird, auch diejenige, die in der Hauptbewegungsrichtung
die größte Elastomer-Dicke
besitzt, was sich günstig
auf die Leistungsfähigkeit
der Dämpfungsvorrichtung auswirkt.
-
Schließlich werden
die Vibrationen des Motors in der zweiten Richtung gut gefiltert,
genau wie die Vibrationen des Motors in der dritten Richtung, da die
Dämpfungsvorrichtung
eine sehr große
Steifigkeit in diesen Richtungen aufweist, und zwar aufgrund:
- – der
Schubbeanspruchung des Gummis und
- – der
relativ großen
Elastomer-Dicke der ersten Begrenzungseinheit, an der der erste
Beschlag die meiste Zeit über
ruht, was der ersten Begrenzungseinheit eine ziemlich gute Flexibilität in der zweiten
und dritten Richtung verleiht.
-
Es
ist auch zu bemerken, dass die fehlende Haftung des zweiten Beschlags
in der zweiten und dritten Richtung es gleichfalls erlaubt, besser
mit Einbautoleranzen zurechtzukommen, insbesondere in der dritten
Richtung.
-
In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung kann gegebenenfalls auf die eine und/oder andere der
folgenden Maßnahmen
zurückgegriffen werden:
- – der
erste Beschlag ist zwischen der ersten und zweiten Elastomerbegrenzungseinheit
und in Kontakt mit dieser ersten und zweiten Begrenzungseinheit
eingeschachtelt;
- – der
erste Beschlag ist zwischen der ersten und zweiten Elastomerbegrenzungseinheit
eingespannt und erzeugt dadurch eine Vorspannung bei der ersten
und zweiten Begrenzungseinheit in der ersten Richtung; der zweite
Beschlag besitzt eine Ringform mit einer Innenseite, die einen Elastomerkörper einfasst,
welcher die erste und zweite Begrenzungseinheit umfasst;
- – die
erste Begrenzungseinheit besteht aus einem Elastomer-Vorsprung,
der in den Innenraum des zweiten Beschlags entlang einer zentralen
Achse, parallel zu der ersten Richtung, hineinragt;
- – die
zweite Begrenzungseinheit weist einen zweiten und dritten Elastomer-Vorsprung
auf, der in den Innenraum des zweiten Beschlags, parallel zu der
ersten Richtung, entgegengesetzt zu dem ersten Vorsprung, hineinragt,
wobei der zweite und dritte Vorsprung auf beiden Seiten der zentralen
Achse des ersten Vorsprungs angeordnet ist, und der erste Beschlag
eine gewölbte
Rampenform aufweist mit einer dem ersten Vorsprung zugewandten Wölbung;
- – der
erste Beschlag weist eine Bohrung auf, die sich in der dritten Richtung
erstreckt und dazu vorgesehen ist, eine starre Haltestange aufzunehmen,
die einstückig
ausgebildet ist sowohl mit dem Motor als auch mit dem Fahrgestell,
wobei der erste Beschlag auf Höhe
dieser Bohrung eine Wulst bildet, die zwischen dem zweiten und dritten Elastomer-Vorsprung
hervorragt, in Richtung auf einen Elastomer-Anschlag, der einstückig mit dem
zweiten und dritten Vorsprung ausgebildet ist und nach hinten versetzt
zwischen diesen Vorsprüngen
angeordnet ist;
- – der
erste Beschlag wird durch Formgebung hergestellt und umfasst Anschläge, die
parallel zu der dritten Richtung in zwei entgegengesetzte Richtungen
weisen und mit mindestens einer der ersten und zweiten Elastomerbegrenzungseinheit zusammenwirken,
um die Relativbewegungen des ersten und zweiten Beschlags parallel
zu der dritten Richtung zu begrenzen, wobei diese Anschläge senkrecht
zu der dritten Richtung derart gegeneinander versetzt sind, dass
diese Anschläge,
in Parallelprojektion zu der dritten Richtung gesehen, keine Überlappung
aufweisen, so dass der erste Beschlag in einer zweiteiligen Form
geformt und parallel zu der dritten Richtung aus der Form entnommen
werden kann;
- – die
Anschläge
fassen eine der ersten und zweiten Elastomerbegrenzungseinheit ein,
um die Relativbewegungen des ersten und zweiten Beschlags parallel
zu der dritten Richtung zu begrenzen;
- – die
Anschläge
sind auf zwei entgegengesetzten, zu dem ersten Beschlag gehörenden Seiten
angeordnet, wobei einer mit der ersten Elastomerbegrenzungseinheit
und der andere mit der zweiten Elastomerbegrenzungseinheit zusammenwirkt, um
die Relativbewegungen des ersten und zweiten Beschlags parallel
zu der dritten Richtung zu begrenzen.
-
Ferner
besteht die Aufgabe der Erfindung auch in einem Kraftfahrzeug, das
einen Motor aufweist, der mittels mindestens einer Drehmomentanlaufvorrichtung,
wie oben beschrieben, mit einem Fahrgestell verbunden ist.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele
der Erfindung, welche nur beispielhaft und nicht beschränkend angegeben sind,
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht.
-
Es
zeigen:
-
1 ist eine schematische
Ansicht eines Fahrzeugmotors, der mit dem Aufbau des Fahrzeugs mittels
einer Pendelaufhängung
verbunden ist, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von
Drehmomentsaufnahmen umfasst,
-
2 ist eine vertikale Schnittansicht
der Drehmomentaufnahmevorrichtung aus 1 in
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
-
3 ist eine perspektivische
Ansicht des zentralen Beschlags der Drehmomentaufnahmevorrichtung
aus 2,
-
4 und 5 sind perspektivische Ansichten des
zentralen Beschlags der Vorrichtung zur Dämpfung von Drehmomentsaufnahmen
aus 1 in einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung,
-
und
die Ansichten der 6 und 7 ähneln der 5 und zeigen die dritte bzw. vierte Ausführungsform
der Erfindung.
-
In
den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische
oder ähnliche
Elemente.
-
1 ist eine schematische
Darstellung eines Fahrzeugmotors 1, der mit dem Fahrgestell 2 des Fahrzeugs
mittels einer Pendelaufhängung
verbunden ist, welche umfasst:
- – Dämpfungslager 3,
welche im allgemeinen hydraulisch sind und den Motor unterstützen, indem sie
Drehbewegungen des Motors um eine Achse Y0 gestatten, wobei der
Motor 1 sich in einer ersten Richtung 4 bewegt,
wenn der Motor eine Antriebskraft erzeugt, und in einer zweiten
Richtung 5, entgegengesetzt zur ersten Richtung 4,
wenn der Motor eine Verlangsamung des Fahrzeugs bewirkt,
- – und
mindestens eine Verbindungsvorrichtung 6 zur Drehmomentanlaufsdämpfung,
die diese Bewegungen begrenzt. Diese Verbindungsvorrichtung 6 liegt
vorzugsweise in Form einer Muffe vor, die spielfrei in eine zylindrische
Aufnahme 7 eingefügt
ist, welche einstückig
mit dem Motor ausgebildet ist und mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs
mittels einer Haltestange 8 verbunden ist, welche sich
entlang einer Achse Y1 parallel zur vorgenannten Achse Y0 erstreckt.
-
Die
Aufnahme 7 ist an einer solchen Stelle angeordnet, dass
die Bewegungen des Motors in den vorgenannten Richtungen 4 und 5 zu
Bewegungen der Aufnahme 7 in einer ersten, vorzugsweise
im wesentlichen horizontalen Richtung X führen.
-
Selbstverständlich könnte die
Verbindungsvorrichtung 6 auch auf einer Haltestange 8 angebracht
sein, welche einstückig
mit dem Motor 1 ausgebildet ist, in einer Aufnahme 7,
welche einstückig mit dem
Fahrgestell 2 ausgebildet ist. Wie in 2 näher
dargestellt, umfasst die Dämpfungs-Verbindungsvorrichtung 6:
- – einen
ersten, steifen Metallbeschlag 9, der eine zentrale Bohrung 10 aufweist,
welche sich entlang der Achse Y1 erstreckt und dazu ausgebildet
ist, die Haltestange 8 aufzunehmen, wobei dieser erste
Beschlag vorzugsweise eine im wesentlichen abgeflachte Form besitzt,
parallel zu der Achse Y1 und zu einer zweiten (vorzugsweise im wesentlichen
vertikalen) Richtung Z, welche senkrecht zu der ersten Richtung
X und zu der Achse Y1 ist,
- – einen
zweiten, steifen Metallbeschlag 11, der vorzugsweise eine
Ringform besitzt, welche einen hohlen Innenraum 12 begrenzt,
in dem der erste Beschlag 9 mit einem gewissen Spiel in
der ersten und zweiten Richtung X, Z angeordnet ist, wobei dieser
zweite Beschlag 11 vorzugsweise eine auf eine zu der vorgenannten
Achse Y1 versetzte Achse Y2 zentrierte zylindrische Form besitzt,
- – und
einen Elastomerkörper 13,
der an der Innenseite 14 des zweiten Beschlags 11 anliegt,
indem er auf diese Innenseite aufgeklebt ist, wobei der Elastomerkörper 13 die
erste und zweite Elastomerbegrenzungseinheit 15, 16 bildet,
welche die Bewegungen des zweiten Beschlags 11 in der ersten
bzw. zweiten Richtung 4, 5 begrenzt (so arbeitet
die erste Begrenzungseinheit 15, wenn der Motor 1 eine
Antriebskraft erzeugt, während
die zweite Begrenzungseinheit 16 arbeitet, wenn der Motor 1 das
Fahrzeug bremst).
-
Vorzugsweise
liegt die erste Elastomerbegrenzungseinheit 15 in Form
eines einzelnen Vorsprungs vor, der in den hohlen Innenraum 12 in
Richtung 4 hineinragt bis zu einer konvexen Endseite 15a, die
in Berührung
mit einer ersten Seite 17 des ersten Beschlags 9 angeordnet
ist. Dieser Vorsprung 15 erstreckt sich entlang einer zentralen
Achse X0 parallel zur Achse X und weist eine Elastomer-Dicke L1
in dem Innenraum 12 auf, gemessen entlang der Achse X0.
-
Der
erste Beschlag 9 besitzt vorzugsweise eine gewölbte Rampenform,
so dass die erste Seite 17 dieses Beschlags eine konkave
Form mit einer auf den Vorsprung 15 gerichteten Konkavität und mit
einer zu der Endseite 15a komplementären Form aufweist. Vorteilhafterweise
besitzt die erste Seite 17 des Beschlags 9 die
Form eines auf eine zu der Achse Y1 parallele Achse zentrierten,
abgewickelten Zylindersegments, das die horizontale Achse X0 schneidet.
-
Des
weiteren weist der erste Beschlag 9 eine zweite, konvexe
Seite 18 auf, die entgegengesetzt zu der ersten Seite 17 ausgerichtet
ist und größtenteils
im wesentlichen parallel zu der ersten Seite 17 ist. Auf
Höhe der
Bohrung 10 weist die zweite Seite 18 eine Wulst 19 auf,
welche eine zu der Achse Y1 parallele Rippe bildet und in der Richtung 4 parallel zu
der Richtung X hervorragt.
-
Diese
zweite Seite 18 des Beschlags 9 steht mit den
zwei Elastomervorsprüngen 20 in
Berührung, die
Teil der zweiten Begrenzungseinheit 16 sind, wobei diese
Vorsprünge 20 beide
in den Innenraum 12 des zweiten Beschlags, parallel zu
der Richtung X und in der Richtung 5, hineinragen und wobei
diese Vorsprünge 20 über bzw.
unter der zentralen Achse X0 des Vorsprungs 15 versetzt
sind.
-
Der
Beschlag 9 ist somit durch einfache Einschachtelung zwischen
die Vorsprünge 15 und 20 in dem
Beschlag 11 angebracht, gegebenenfalls mit einer gewissen
Einspannung, welche eine Vorspannung der Vorsprünge 15, 20 in
der Richtung X erzeugt.
-
Jeder
der Vorsprünge 20 besitzt
ausgehend von dem Beschlag 11 eine Elastomer-Dicke L2 parallel
zu der Richtung X. Diese Dicke L2 ist geringer als die vorgenannte
Dicke L1, was insofern kein Problem darstellt, als der Vorsprung 15 wesentlich
stärker
beansprucht wird als die Vorsprünge 20.
-
Es
ist jedoch zu bemerken, dass die Elastomer-Dicke L2 der Vorsprünge 20 trotz
allem dank der gewölbten
Form des Vorsprungs 9 und dank der Versetzung der Vorsprünge 20 gegenüber der
zentralen Achse des Vorsprungs 15 relativ groß ist. Die
Elastomerbegrenzungseinheit 16 umfasst ferner einen Anschlag 21,
der aus einem relativ dicken Teil des Elastomerkörpers gebildet wird. Dieser
Anschlag 21 ist zwischen den Vorsprüngen 20 angeordnet,
der Wulst 19 des Beschlags 9 zugewandt, um mit
dieser Wulst zusammenzuwirken, wenn der Beschlag 11 in
der Richtung 5 am Ende seines Wegs angelangt ist.
-
Schließlich umfasst
die zweite Seite 18 des Beschlags 9, wie in 2 und 3 dargestellt, zwei hervorstehende Teile 22,
die jeweils an den beiden Enden des Beschlags 9 entlang
der Achse Y1 angeordnet sind. Diese hervorstehenden Teile bilden
die Anschläge 23,
welche dazu ausgebildet sind, um jeweils mit den Vorsprüngen 20 zusammenzuwirken,
um die Bewegungen des ersten Beschlags 9 parallel zur Achse
Y1 zu begrenzen.
-
Vorzugsweise
wird der Beschlag 9 durch Urformen hergestellt, insbesondere
aus einer Leichtmetalllegierung, und die beiden hervorstehenden
Teile 22 sind senkrecht zur Achse Y1 gegeneinander versetzt,
um die zur Herstellung des Beschlags 9 verwendete Form
so weit wie möglich
zu vereinfachen (der Beschlag 9 kann sodann in der Tat
in einer zweiteiligen Form hergestellt werden).
-
Insbesondere,
wie 3 zu entnehmen ist, kann
eines der beiden hervorstehenden Teile 22 über der
Wulst 19 und das andere unter der Wulst 19 angeordnet
sein, wobei jeder der Anschläge 23 mit
einem einzigen der Vorsprünge 20 zusammenwirkt.
-
Gemäß einer
in den 4 und 5 dargestellten Variante
könnte
die zweite Seite 18 des Beschlags 9 zwei hervorstehende
Teile 22 aufweisen, welche zwar den vorbeschriebenen ähneln, jedoch am
gleichen Ende des besagten Beschlags angeformt sind, wobei diese
hervorstehenden Teile jeweils über
und unter der Wulst 19 angeordnet sind, und wobei die Anschläge 23 dieser
hervorstehenden Teile mit den Vorsprüngen 20 zusammenwirken,
um die Bewegung des Beschlags 9 parallel zur Achse Y1 ausschließlich in
einer Richtung zu begrenzen.
-
In
diesem Fall umfasst die erste Seite 17 des Beschlags 9 an
dem Ende, das den hervorstehenden Teilen 22 entgegengesetzt
ist, eine Abflachung 24, die einen Anschlag 25 bildet,
welcher parallel zur Achse Y1 in die den vorgenannten Anschlägen 23 entgegengesetzte
Richtung weist. Dieser Anschlag 25 wirkt mit dem Vorsprung 15 zusammen,
um die Bewegung des Beschlags 9 parallel zur Achse Y1 in der
der Wirkungsrichtung der Anschläge 23 entgegengesetzten
Richtung zu begrenzen.
-
Gemäß einer
weiteren, in 6 dargestellten
Variante könnte
die erste Seite 17 des Beschlags 9 ebenso ausschließlich zwei
hervorstehende Teile 26 umfassen, die vertikal versetzt
sind und zwei entgegengesetzte, parallel zur Achse Y1 ausgerichtete Anschläge 27 bilden
und mit dem Vorsprung 15 zusammenwirken, um die Bewegungen
des Beschlags 11 parallel zur Achse Y1 zu begrenzen.
-
In
diesem Fall, da die hervorstehenden Teile 26 senkrecht
zur Achse Y1 versetzt sind, d.h. da sich die besagten hervorstehenden
Teile 26 in Parallelprojektion gesehen zur Achse Y1 nicht überlappen, kann
eine einfache zweiteilige Form zur Herstellung des Beschlags 9 verwendet
werden.
-
Gemäß noch einer
weiteren, in 7 dargestellten
Variante könnte
die erste Seite 17 des Beschlags 9 umfassen:
- – zwei
hervorstehende Teile 28 an einem ihrer Längsenden,
wobei diese hervorstehenden Teile parallel zur Achse Y1 ausgerichtete
Anschlagsseiten 29 begrenzen, wobei die hervorstehenden Teile 28 nahe
des oberen und unteren Endes des Beschlags 9 angeordnet
sind,
- – und
einen hervorstehenden Teil 30, der am entgegengesetzten
Längsende
des Beschlags 9 angeordnet ist, wobei dieser hervorstehende
Teil eine Anschlagsseite 31 begrenzt, die parallel zur Achse
Y1 und den vorgenannten Anschlägen 29 zugewandt
ausgerichtet ist, wobei der hervorstehende Teil 30 im wesentlichen
in Höhe
der Bohrung 10 des Beschlags 9 angeordnet ist
und wobei die Anschläge 29, 31 mit
dem Elastomervorsprung 15 zusammenwirken, um die Bewegungen des
Beschlags 11 parallel zur Achse Y1 zu begrenzen.
-
In
dieser Variante ist der hervorstehende Teil 30 gegenüber den
hervorstehenden Teilen 28 vertikal versetzt, d.h. in Parallelprojektion
zur Achse Y1 gesehen, überlappt
er nicht mit den hervorstehenden Teilen 28, so dass der
Beschlag 9 in einer einfachen zweiteiligen Form geformt
werden kann.