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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Lagerungsvorrichtung,
um an einem Fahrzeugkörperrahmen
eine Antriebsanlage zu lagern, die eine Maschine und ein Getriebe
enthält,
das mit der Maschine an dessen einem Ende längs einer Achse einer in der
Maschine vorgesehenen Kurbelwelle gekoppelt ist.
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Herkömmlich ist
in der
EP 0 297 226
A , die der JP-2562485 B2 entspricht, eine Lagerungsvorrichtung
eines Drehmomentstangensystems bekannt, worin eine Antriebsanlage
enthält:
eine Maschine und ein Getriebe, das mit der Maschine am einen Ende
davon längs
einer Achse einer in der Maschine vorgesehenen Kurbelwelle gekoppelt
ist, ein Hauptlager an einer Maschinenseite und ein Hauptlager an
einer Getriebeseite, die im Wesentlichen auf einer Trägheitshauptachse
der Antriebsanlage angeordnet sind und jeweils erste elastische
Elemente enthalten, wobei die Hauptlager die Antriebsanlage an einem
Fahrzeugkörperrahmen
halten, und ein Paar oberer und unterer Drehmomentstangen (
38,
47),
die zweite elastische Elemente enthalten, wobei die oberen und unteren
Drehmomentstangen zwischen der Antriebsanlage und dem Fahrzeugkörperrahmen über und
unter Antriebswellen vorgesehen sind, die sich von dem Getriebe
weg erstrecken, worin die obere Drehmomentstange und die untere Drehmomentstange
jeweils eine zur Kurbelwelle parallele Drehachse aufweisen.
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Weil
in der Lagerungsvorrichtung des Drehmomentstangensystems wie oben
beschrieben die Federcharakteristik der Drehmomentstangen in der vertikalen
Richtung keine Wirkung hat, kann die Federcharakteristik nicht sowohl
in der vertikalen Richtung als auch in einer Rollrichtung durchgeführt werden,
wodurch die Abstimmfreiheit verbessert wird. Jedoch sind in der
oben beschriebenen herkömmlichen
Vorrichtung das Paar der oberen und unteren Drehmomentstangen im
Wesentlichen horizontal in einer Ebene angeordnet, die zur Achse
der Kurbelwelle orthogonal ist, und daher wird eine Verlagerung der
Antriebsanlage um eine Schwingungsmitte herum ungenügend verhindert.
Aus diesem Grund sind ein Gefühl
des Stoßes
und ein Gefühl
des Schlagens beim Starten oder Stoppen des Motors schwerwiegend,
und ferner haben während
der Beschleunigung oder Verzögerung
Geräusche
zugenommen.
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Die
EP 1 359 040 A als
Stand der Technik gemäß Artikel
54(3) EPÜ offenbart
eine Lagerungsvorrichtung für
eine Fahrzeugantriebsanlage umfassend: eine Antriebsanlage, die
eine Maschine und ein Getriebe enthält, das mit der Maschine am
einen Ende davon längs
einer Achse einer in der Maschine vorgesehenen Kurbelwelle gekoppelt
ist, ein Hauptlager an einer Maschinenseite und ein Hauptlager an einer
Getriebeseite, die im Wesentlichen auf einer Trägheitshauptachse der Antriebsanlage
angeordnet sind und jeweils erste elastische Elemente enthalten, wobei
die Hauptlager die Antriebsanlage an einem Fahrzeugkörperrahmen
halten, und ein Paar oberer und unterer Drehmomentstangen, die zweite
elastische Elemente enthalten, wobei die oberen und unteren Drehmomentstangen
zwischen der Antriebsanlage und dem Fahrzeugkörperrahmen über und unter Antriebswellen
vorgesehen sind, die sich von dem Getriebe weg erstrecken, die obere
Drehmomentstange und die untere Drehmomentstange jeweils eine zur
Kurbelwelle parallele Drehachse aufweisen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung ist im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände durchgeführt worden,
und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerungsvorrichtung
für eine
Fahrzeugantriebsanlage vorzusehen, in der eine Verlagerung um eine
Schwingungsmitte herum ausreichend unterbunden werden kann.
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Zur
Lösung
der oben beschriebenen Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Lagerungsvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsanlage
vorgesehen, umfassend: eine Maschine und ein Getriebe, das mit der Maschine
am einen Ende davon längs
einer Achse einer in der Maschine vorgesehenen Kurbelwelle gekoppelt
ist, ein Hauptlager an einer Maschinenseite und ein Hauptlager an
einer Getriebeseite, die im Wesentlichen auf einer Trägheitshauptachse
der Antriebsanlage angeordnet sind, die jeweils erste elastische
Elemente enthalten, wobei die Hauptlager die Antriebsanlage an einem
Fahrzeugkörperrahmen halten,
ein Paar oberer und unterer Drehmomentstangen, die zweite elastische
Elemente enthalten, wobei die oberen und unteren Drehmomentstangen zwischen
der Antriebsanlage und dem Fahrzeugkörperrahmen über und unter Antriebswellen
vorgesehen sind, die sich von dem Getriebe weg erstrecken, worin
eine einer Drehmomentänderung
der Antriebsanlage folgende Schwingungsmitte der Antriebsanlage
zumindest durch eine gemeinsame elastische Mitte beider Hauptlager
an der Maschinenseite und an der Getriebeseite sowie durch Positionen
der Antriebswellen bestimmt wird, und ein Winkel, der durch eine
Drehmomentstange der zwei Drehmomentstangen, die weiter entfernt
von der Schwingungsmitte in Bezug auf eine gerade Linie angeordnet
ist, die einen Verbindungspunkt an der einen Drehmomentstange an
einer Antriebsanlagenseite und die Schwingungsmitte verbindet, auf
einer Ebene, die in Projektionsansicht orthogonal zur Achse der
Kurbelwelle ist, gebildet ist, im Wesentlichen auf einen rechten
Winkel gesetzt ist, worin die obere Drehmomentstange eine angenähert vertikale
Drehachse hat und die untere Drehmomentstange eine zur Kurbelwelle
parallele Drehachse hat.
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Wenn
die Antriebsanlage um die Schwingungsmitte herum schwingt, besteht
häufig
die Tendenz, dass die Antriebsanlage an der Seite einer der Drehmomentstangen,
die von der Schwingungsmitte weiter entfernt angeordnet ist, signifikanter
verlagert wird. Jedoch ist gemäß der oben
beschriebenen Struktur die eine Drehmomentstange so angeordnet, dass sie
die gerade Linie schneidet, die den Verbindungspunkt der einen Drehmomentstange
an der Seite der Antriebsanlage und die Schwingungsmitte im Wesentlichen
rechtwinklig auf der Ebene, die in Projektionsansicht orthogonal
zur Achse der Kurbelwelle ist, verbindet. Daher wird es möglich, wirkungsvoll
zu verhindern, das die Antriebsanlage an der Seite der einen Drehmomentstange
verlagert wird, um hierdurch die Verlagerung der Antriebsanlage
ausreichend zu unterbinden, was erlaubt, das ein Verlagerungsmodus
wirkungsvoll kontrolliert wird. Auf diese Weise kann ein Gefühl des Stoßens und
ein Gefühl des
Schlagens während
des Startens oder Stoppens der Maschine reduziert werden, und es
wird möglich, zur
Geräuschverringerung
während
der Beschleunigung oder Verzögerung
beizutragen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine teilweise weggeschnittene Draufsicht, die eine Antriebslage
im am Fahrzeug montierten Zustand zeigt.
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2 ist
eine Seitenansicht, betrachtet in Richtung einer Pfeilmarkierung 2 in 1.
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3 ist
eine Seitenansicht, betrachtet in Richtung einer Pfeilmarkierung 3 in 1.
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4 ist
eine vertikale Schnittansicht eines Hauptlagers an der Maschinenseite.
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5 ist
eine schematische Ansicht, die eine Lagerungsvorrichtung zeigt,
die auf eine Ebene orthogonal zur Achse einer Kurbelwelle projeziert
ist.
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6 ist
ein Graph, der Schwingungscharakteristiken in der vertikalen Richtung
zeigt, die auf einen Fahrzeugkörperrahmen
wirken.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
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Nun
wird ein Modus zur Ausführung
der Erfindung in Bezug auf eine Ausführung der Erfindung beschrieben,
die in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt sind.
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1 bis 6 zeigen
eine Ausführung
der Erfindung. 1 ist eine teilweise weggeschnittene Draufsicht,
die eine Antriebslage im am Fahrzeug montierten Zustand zeigt, 2 ist
eine Seitenansicht, betrachtet in Richtung einer Pfeilmarkierung 2 in 1, 3 ist
eine Seitenansicht, betrachtet in Richtung einer Pfeilmarkierung 3 in 1, 4 ist eine
vertikale Schnittansicht eines Hauptlagers an der Maschinenseite, 5 ist
eine schematische Ansicht, die eine Lagerungsvorrichtung zeigt,
die auf eine Ebene orthogonal zur Achse einer Kurbelwelle projeziert
ist, und 6 ist ein Graph, der Schwingungscharakteristiken
in der vertikalen Richtung zeigt, die auf einen Fahrzeugkörperrahmen
wirken.
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Zuerst
in Bezug auf die 1 bis 3, ist P eine
Antriebsanlage, die an einem Fahrzeug V vom Frontmotor und Frontantrieb
(FF) Typ angebracht ist. Die Antriebsanlage P enthält eine
Maschine E, die seitlich angeordnet ist, worin sich eine Kurbelwelle 5 entlang
einer Querrichtung des Fahrzeugs V erstreckt, und ein Getriebe T,
das mit der Maschine E an deren einem Ende längs der Achse der oben beschriebenen
Kurbelwelle 5 gekoppelt ist.
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Die
Antriebsanlage P wird an dem Fahrzeugkörperrahmen F mittels eines
Hauptlagers 6 an der Maschinenseite und eines Hauptlagers 7 an
der Getriebeseite gehalten, die im Wesentlichen auf einer Trägheitshauptachse
davon angeordnet sind. Insbesondere ist ein Träger 10 an einem Zylinderblock 8 und
einem Zylinderkopf 9 der Maschine E am anderen Ende längs der
Achse der Kurbelwelle 5 angebracht, und das Hauptlager 6 an
der Maschinenseite ist zwischen einem rechten vorderen Seitenrahmen 11 des
Fahrzeugkörperrahmens
F und dem oben beschriebenen Träger 10 angeordnet.
Andererseits ist ein Träger 13 an
einem linken vorderen Seitenrahmen 12 des Fahrzeugkörperrahmens
F angebracht, und das Hauptlager 7 an der Getriebeseite
ist zwischen einem Getriebegehäuse 14 des
Getriebes T und dem oben beschriebenen Träger 13 angeordnet.
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In 4 enthält das Hauptlager 6 an
der Maschinenseite ein Gehäuse 21,
das ein zylindrisches Hauptgehäuseteil 21a und
ein Flanschteil 21b aufweist, das vom Unterende des Hauptgehäuseteils 21 radial
nach außen
vorsteht. Darüber
hinaus ist ein angenähert
rohrförmigs
Außengehäuse 22,
das an eine Innenseite des oben erwähnten Hauptgehäuseteils 21a angesetzt
ist, an dem Gehäuse 21 an
einem Verstemmungsabschnitt 21c befestigt, der am Oberende
des Hauptgehäuseteils 21a ausgebildet ist.
Ein elastisches Element 23 ist durch Sintern an einer Innenumfangswand
des Außengehäuses 22 befestigt,
und ein angenähert
topfförmiges
Innengehäuse 24 ist
durch Sintern an einer Innenumfangswand dieses elastischen Elements 23 befestigt.
Zusätzlich ist
ein angenähert
topfförmiges
elastisches Element 25 durch Sintern an ein Unterende des
Hauptgehäuseteils 21a befestigt,
und eine Trennwand 26 ist durch Sintern an einem Oberrand
des elastischen Elements 25 befestigt.
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Eine
erste Flüssigkeitskammer 27 ist
zwischen der Trennwand 26 und dem elastischen Element 23 ausgebildet,
und eine zweite Flüssigkeitskammer 28 ist
zwischen der Trennwand 26 und dem elastischen Element 25 ausgebildet.
Die ersten und zweiten Flüssigkeitskammern 27, 28 stehen
durch eine Drosselöffnung 26a,
die in der Trennwand 26 ausgebildet ist, miteinander in
Verbindung.
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Zusätzlich sind
eine dritte und eine vierte Flüssigkeitskammer 29, 30 zwischen
dem elastischen Element 23 und einem Zwischenabschnitt
des Hauptgehäuseteils 21a an
in Längsrichtung
des Fahrzeugkörpers
entgegengesetzten Positionen ausgebildet. Diese dritten und vierten
Flüssigkeitskammern 29, 30 stehen über eine
nicht gezeigte Drosselöffnung
miteinander in Verbindung.
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Das
Flanschteil 21b des Gehäuses 21 ist
an einem vorderen Seitenrahmen 11 des Fahrzeugkörperrahmens
F mittels einer Mehrzahl von Bolzen 31 ... und einer Mehrzahl
von Muttern 32 ... gesichert, und eine Tragplatte 33,
die an dem Innengehäuse 24 gesichert
ist, ist an dem Träger 10,
der an der Maschine E angebracht ist, mittels eines Bolzens 34 und einer
Mutter 35 gesichert.
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In
dem oben beschriebenen Hauptlager 6 und der Maschinenseite
wird eine Dämpfkraft
zum Verhindern vertikaler Vibrationen der Antriebsanlage P erzeugt,
wenn eine Flüssigkeit
durch die Drosselöffnung 26a derart
hindurchtritt, dass die Kapazitäten in
der ersten und zweiten Flüssigkeitskammern 27, 28 abwechselnd
vergrößert und
verkleinert werden können.
Darüber
hinaus wird eine Dämpfkraft
zum Unterbinden von Vorwärts-
und Rückwärtsvibrationen
der Antriebsanlage P erzeugt, wenn eine Flüssigkeit durch die nicht gezeigte
Drosselöffnung
derart hindurchtritt, dass die Kapazitäten der dritten und vierten
Flüssigkeitskammern 29, 30 abwechselnd vergrößert und
verkleinert werden können.
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Daher
ist es durch Einstellung der Größe der Drosselöffnung 26a möglich, eine
Spitzenfrequenz des Dämpfkoeffizienten
in einer vertikalen Richtung einzustellen.
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Das
Hauptlager 7 an der Getriebeseite ist genauso wie das oben
beschriebene Hauptlager 6 an der Maschinenseite aufgebaut,
in einem Zustand, in dem die Spitzenfrequenz des Dämpfkoeffizienten
in der vertikalen Richtung eingestellt werden kann, und daher wird
eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
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Zurück zu den 1 bis 3.
Der Fahrzeugkörperrahmen
F ist mit einem Träger 37 versehen,
der über
im rechten vorderen Seitenrahmen 11 angeordnet ist, und
eine Drehmomentstange 38 ist zwischen diesem Träger 37 und
dem Träger 10,
der an dem Zylinderblock 8 und dem Zylinderkopf 9 der Maschine
E in der Antriebsanlage P angebracht ist, angeordnet, im Wesentlichen
horizontal in einer Ebene, die zur Achse der Kurbelwelle 5 angenähert orthogonal
ist. Diese Drehmomentstange 8 ist an ihren entgegengesetzten
Enden mit elastischen Elementen 39, 40 versehen.
Ein Vorderende der Drehmomentstange 38 ist mit dem Träger 10 über das elastische
Element 39 gekoppelt, um sich um eine in einer vertikalen
Richtung erstreckende Achse zu drehen, und ein Hinterende der Drehmomentstange 38 ist
mit dem Träger 37 über das
elastische Element 40 gekoppelt, um sich um eine sich in
der vertikalen Richtung erstreckende Achse zu drehen.
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Der
Fahrzeugkörperrahmen
F ist ferner mit einem Querelement 41 versehen, das die
zwei vorderen Seitenrahmen 11 und 12 hinter der
Antriebsanlage P miteinander verbindet, und eine Drehmomentstange 45 ist
zwischen einem Träger 42,
der an diesem Querelement 41 vorgesehen ist, und einem
Träger 43,
der an einem Kurbelgehäuse 44 der
Maschine E in der Antriebsanlage P angebracht ist, angeordnet. Diese
Drehmomentstange 45 ist an ihren entgegengesetzten Enden
mit elastischen Elementen 46, 47 versehen. Ein
Vorderende der Drehmomentstange 45 ist mit dem Träger 43 über das
elastische Element 46 gekoppelt, um sich um eine zur Kurbelwelle 5 parallelen
Achse zu drehen, und ein Hinterende der Drehmomentstange 45 ist
mit dem Träger 42 über das
elastische Element 47 gekoppelt, um sich um eine zur Kurbelwelle 5 parallele
Achse zu drehen.
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Eine 38 der
Drehmomentstangen ist über den
Antriebswellen 48L und 48R angeordnet, die sich
jeweils von dem Getriebe T in der Antriebsanlage P nach links und
rechts erstrecken, während
die andere Drehmomentstange 45 unter den oben beschriebenen
Antriebswellen 48L und 48R angeordnet ist.
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5 ist
eine schematische Ansicht der oben beschriebenen Lagerungsvorrichtung,
die auf eine zur Achse der Kurbelwelle 5 orthogonale Ebene projeziert
ist. Erfindungsgemäß wird eine
Schwingungsmitte C der Antriebsanlage P, die einer Drehmomentänderung
der Antriebsanlage P folgt, durch eine elastische Mitte der Hauptlager 6, 7 an
der Maschinenseite und an der Getriebeseite sowie durch die Positionen
der Antriebswellen 48L, 48R bestimmt. Eines des
Paars von Drehmomentstäben 38, 45,
die zwischen der Antriebsanlage P und dem Fahrzeugkörperrahmen
F über
und unter den Antriebswellen 48L und 48R vorgesehen
sind, nämlich in
dieser Ausführung
die unter den Antriebswellen 48L, 48R angeordnete
Drehmomentstange, die von der Schwingungsmitte C weiter entfernt
angeordnet ist, ist derart angeordnet, dass ein Winkel α, der durch
die Drehmomentstange 45 in Bezug auf eine gerade Linie
L gebildet ist, die einen Verbindungspunkt PE der Drehmomentstange 45 an
der Antriebsanlagenseite und die Schwingungsmitte C verbindet, im
Wesentlichen auf einen rechten Winkel gesetzt werden kann, in einer
Ansicht, die auf die oben beschriebene Ebene orthogonal zur Achse
der Kurbelwelle 5 projeziert ist.
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Nun
wird die Funktionsweise dieser Ausführung beschrieben. Wenn beim
Starten oder Stoppen der Maschine E und beim Anfahren oder Bremsen die
Antriebsanlage P der Drehmomentänderung
der Antriebsanlage P folgend, um die Schwingungsmitte C herum schwingt,
die durch die elastische Mitte, die durch die Hauptlager 6, 7 an
der Maschinenseite und an der Getriebeseite definiert ist, sowie
durch die Positionen der Antriebswellen 48L, 48R bestimmt
ist, besteht die Tendenz, dass die Antriebsanlage P an einer Seite
der einen Drehmomentstange, die von der Schwingungsmitte C weiter
entfernt angeordnet ist, nämlich
in dieser Ausführung
die Drehmomentstange 45, die unter den Antriebswellen 48L, 48R angeordnet
ist, signifikanter verlagert wird.
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Jedoch
ist erfindungsgemäß der Winkel,
der zwischen der geraden Linie L, die den Verbindungspunkt PE der
Drehmomentstange 45 einer des Paars von Drehmomentstangen 38, 45,
die über
und unter den Antriebswellen 48L, 48R angeordnet
sind, die von der oben beschriebenen Schwingungsmitte C weiter entfernt
angeordnet ist, und die oben beschriebene Drehmomentstange 45 verbindet,
in der Ansicht, die auf die zur Achse der Kurbelwelle 5 orthogonale
Ebene projeziert ist, im Wesentlichen auf den rechten Winkel gesetzt.
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Infolgedessen
ist es möglich,
eine Verlagerung der Antriebsanlage P an der Seite der einen Drehmomentstange 45 wirkungsvoll
zu unterbinden, um hierdurch die Verlagerung der Antriebsanlage
P ausreichend zu unterbinden, was einen Verlagerungsmodus ermöglicht,
der effizient kontrolliert wird. Demzufolge können in der erfindungsgemäßen Lagerungsvorrichtung
Vibrationen in der vertikalen Richtung, die beim Starten der Maschine
E und beim Anfahren sowie beim Stoppen der Maschine E und beim Bremsen
auf den Fahrzeugkörperrahmen
F wirken, reduziert werden, wie in 6 mit der
durchgehenden Linie gezeigt, obwohl diese Vibrationen in der herkömmlichen
Lagerungsvorrichtung zunehmen, wie in 6 mit einer
gepunkteten Linie gezeigt.
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Dementsprechend
wird das Gefühl
von Stoßen
und das Gefühl
von Schlagen während
des Startens oder Stoppens der Maschine E reduziert, und es wird
möglich,
zu einer Geräuschverringerung
beim Beschleunigen oder Verzögern
beizutragen.
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Insbesondere
in dem Fall, wo die Maschine E ein Dieselmotor ist, wird die durch
eine Drehmomentrückstoßkraft hervorgerufene
Verlagerung der Antriebsanlage größer, weil, aufgrund seines
höheren
Anfangsverbrennungsdrucks eine schwingungeinleitende Leistung größer ist
als bei einem Benzinmotor, und weil ein größeres Drehmoment erzeugt wird.
Jedoch kann durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Lagerungsvorrichtung
die Verlagerung der Antriebsanlage P um die Schwingungsmitte C herum
ausreichend unterbunden werden.
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Obwohl
die Ausführung
der vorliegenden Erfindung vorher beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht
auf die oben beschriebene Ausführung
beschränkt,
sondern es wäre
möglich,
verschiedene konstruktive Modifikationen vorzunehmen, ohne von der
Idee der Erfindung, die in dem Anspruch beschrieben ist, abzuweichen.
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Wie
beschrieben ist es erfindungsgemäß möglich, die
Verlagerung der Antriebsanlage ausreichend zu unterbinden, um hierdurch
den Verlagerungsmodus effizient zu kontrollieren. Daher kann das
Gefühl
von Stoßen
und das Gefühl
von Schlagen beim Starten oder Stoppen der Maschine reduziert werden,
und es wird möglich,
zu einer Geräuschverminderung
beim Beschleunigen oder Verzögern
beizutragen.