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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Motorbewegungsbegrenzer für Fahrzeuge
und auf Fahrzeuge, die solche Motorbewegungsbegrenzer enthalten.
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Genauer
gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Motorbewegungsbegrenzer
zum Begrenzen von Bewegungen eines Fahrzeugmotors relativ zu einer
Fahrzeugstruktur (Fahrzeugrahmen und/oder Fahrzeugkarosserie), an
der der Motor montiert ist, wobei der Motorbewegungsbegrenzer enthält:
- – erste
und zweite starre Zugelemente, wobei eines der Zugelemente dafür entworfen
ist, am Motor befestigt zu werden und das andere Zugelement dafür entworfen
ist, an der Fahrzeugstruktur befestigt zu werden,
- – ein
mechanisches Verbindungselement, welches das erste Zugelement mit
dem zweiten Zugelement verbindet,
- – und
zumindest eine zwischen dem ersten Zugelement und dem Verbindungselement
eingefügte Elastomerhalterung
(optional könnte
eine zusätzliche
Elastomerhalterung zwischen dem zweiten Zugelement und dem Verbindungselement
eingefügt
sein).
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Bei
bekannten Motorbewegungsbegrenzern, wie beispielsweise in der US-A-5
364 061 offenbart, bestehen die zwei Zugelemente aus Metallbuchsen, die
jeweils von zwei Elastomerhalterungen umgeben sind, wobei die Elastomerhalterungen
mit einem starren Verbindungsstab verbunden sind, der das Verbindungselement
bildet.
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Diese
bekannten Motorbewegungsbegrenzer sind allgemein zufriedenstellend,
können
jedoch den folgenden Nachteilen unterliegen:
- – ihre Steifheit
rechtwinklig zur Längsrichtung
des Verbindungsstabs kann generell nicht zu vertretbaren Kosten
auf sehr niedrige Werte heruntergebracht werden,
- – der
Verbindungsstab kann Resonanzphänomene
bei bestimmten Motorgeschwindigkeiten erfahren, was Geräusche oder
andere Vibrationen erzeugt, die zwischen dem Motor und der Fahrzeugstruktur übertragen
werden,
- – und
es ist schwierig, den starren Verbindungsstab so zu entwerfen, dass
er bei einem Kollisionsereignis kollabieren kann, wie dies manchmal von
Automobilherstellern gefordert wird.
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Übrigens
offenbart Dokument GB-A-1 562 598 einen Motorbewegungsbegrenzer
des in der Präambel
von Anspruch 1 erwähnten
Typs, der eine recht komplexe Struktur aufweist und dessen Herstellung
kostenaufwendig ist.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden.
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Dazu
hat erfindungsgemäß das Gehäuse einen
Boden und zwei Seitenwände,
die sich von dem Boden zum Kabel erstrecken, wobei das Zwischenelement
zumindest teilweise zwischen den Seitenwänden gelegen ist, und die Elastomerhalterung
zumindest zwei Elastomerarme beinhaltet, die sich in zueinander
entgegengesetzten Richtungen erstrecken, jeder zwischen einem inneren
und einem äußeren Ende,
wobei das innere Ende jedes Elastomerarms am Zwischenelement befestigt
ist und das äußere Ende
jedes Elastomerarms an einer der Seitenwände des Gehäuses befestigt ist.
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Dieser
Motorbewegungsbegrenzer kann so montiert sein, dass er:
- – unter
Spannung steht, wenn der Motor in einem normalen Fahrzustand ein
Drehmoment erzeugt, in welchem Fall der Motorbewegungsbegrenzer effektiv
die Rollbewegung begrenzt, der der Motor unterworfen ist,
- – und
freie Bewegung des Motors ermöglicht, wenn
das Fahrzeug rückwärts betrieben
wird.
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Der
Entwurf des Motorbewegungsbegrenzers gemäß der Erfindung ermöglicht es,
die vom Motor auf die Fahrzeugstruktur in Richtungen rechtwinklig
zur Richtung des Kabels übertragenen
Kräfte
zu vermindern. Dies eliminiert einige Eigenresonanzmodi, welchen übliche Motorbewegungsbegrenzerentwürfe unterliegen.
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Weiterhin
kann die Erfindung sehr niedrige Steifheitswerte im Leerlauf gestatten,
indem das Kabel unter vom Motor erzeugtem niedrigem Drehmoment ein
Spiel erhält,
was dann zu einer guten Vibrationsisolierung führt.
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Alternativ
kann im Leerlauf etwas Vorspannung an das Kabel angelegt werden,
was eine Steifheit unter einigen reversen Lastbedingungen bereitstellt.
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Übrigens
kann, weil das Kabel eine vernachlässigbare Steifheit bei Kompression
aufweist, der Motorbewegungsbegrenzer im Falle einer Kollision kollabieren,
was die Energieabsorption steigert.
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Zusätzlich stellt
die Erfindung Kosten- und Gewichtsvorteile gegenüber konventionellen Entwürfen bereit,
aufgrund der möglichen
Verwendung von nur einer Form und dem Eliminieren eines starren Verbindungsstabs.
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Weiterhin
wird nur ein kleiner und vielseitiger Einbauraum für den Motorbewegungsbegrenzer
gemäß der Erfindung
benötigt.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen
des Motorbewegungsbegrenzers gemäß der Erfindung können möglicherweise
eines oder mehrere der folgenden zusätzlichen Merkmale eingesetzt
werden:
- – die
Seitenwände
sind im wesentlichen parallel zum Kabel und parallel zueinander;
- – die
zwei Elastomerarme divergieren in Bezug auf ihre Neigung von ihren
inneren Enden zu ihren äußeren Enden,
so dass die Elastomerhalterung eine V-Form aufweist, die zum Kabel
hin offen ist;
- – jede
Seitenwand des Gehäuses
erstreckt sich vom Boden zu einem freien Ende hin, das durch einen
starren Schenkel zum Zwischenelement hin erstreckt ist, wobei die
zwei starren Schenkel des Gehäuses
dafür entworfen
sind, durch Anstoßen an
den zwei Elastomerarmen mitzuarbeiten, um Bewegungen des Zwischenelementes
weg vom Boden des Gehäuses
zu begrenzen;
- – das
Zwischenelement beinhaltet eine Platte, die zwei im wesentlichen
zu den Seitenwänden
des Gehäuses
parallele Flächen
aufweist, wobei jede Fläche
der Platte am inneren Ende eines der Elastomerarme angeklebt ist;
- – die
Platte des Zwischenelementes beinhaltet zwei starre Nasen nahe dem
Boden des Gehäuses,
wobei die Nasen der Platte im wesentlichen parallel zum Boden gefaltet
sind;
- – ein
Bolzen ist am Boden des Gehäuses
befestigt, wobei sich der Bolzen vom Gehäuse nach außen erstreckt;
- – das
Zwischenelement ist am Kabel durch Quetschverbinden befestigt;
- – das
zweite Zugelement beinhaltet eine Öse und ist am Kabel durch Quetschverbinden
befestigt.
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Übrigens
ist eine andere Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug, welches einen
auf einer Fahrzeugstruktur (Fahrzeugrahmen und/oder Fahrzeugkarosserie)
getragenen Motor enthält,
wobei der Motor mit der Fahrzeugstruktur durch zumindest einen Motorbewegungsbegrenzer
zum Begrenzen von Bewegungen des Motors relativ zum Fahrzeug verbunden
ist, wobei der Motorbewegungsbegrenzer beinhaltet:
- – erste
und zweite starre Zugelemente, wobei eines der Zugelemente am Motor
befestigt ist und das andere Zugelement an der Fahrzeugstruktur befestigt
ist,
- – ein
das erste Zugelement mit dem zweiten Zugelement verbindendes Verbindungselement,
- – und
zumindest eine zwischen dem ersten Zugelement und dem Verbindungselement
eingefügte Elastomerhalterung
(optional könnte
eine zusätzliche
Elastomerhalterung zwischen dem zweiten Zugelement und dem Verbindungselement
eingefügt
sein),
wobei das Verbindungselement ein starres Zwischenelement
und ein flexibles Kabel, welches das Zwischenelement mit dem zweiten
Zugelement verbindet, enthält,
wobei die Elastomerhalterung zwischen dem ersten Zugelement und
dem Zwischenelement eingefügt
ist, und das Gehäuse
einen Boden und zwei Seitenwände
aufweist, die sich von dem Boden zum Kabel hin erstrecken, wobei
das Zwischenelement zumindest teilweise zwischen den Seitenwänden gelegen
ist und die Elastomerhalterung zumindest zwei Elastomerarme beinhaltet,
die sich jedes zwischen einem inneren Ende und einem äußeren Ende
in zueinander entgegengesetzten Richtungen erstrecken, wobei das
innere Ende jedes Elastomerarms am Zwischenelement befestigt ist und
das äußere Ende
jedes Elastomerarms an einer der Seitenwände des Gehäuses befestigt ist.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen
des Fahrzeugs gemäß der Erfindung
können
möglicherweise
eines oder mehrere der folgenden zusätzlichen Merkmale verwendet
werden:
- – das
erste Zugelement ist an der Fahrzeugstruktur befestigt und das zweite
Zugelement ist am Motor befestigt;
- – der
Motorbewegungsbegrenzer ist so montiert, dass er unter Spannung
steht, wenn der Motor zumindest ein vorgegebenes Drehmoment (wobei das
vorgegebene Drehmoment möglicherweise
0 sein kann) bei normalem Fahrzustand erzeugt, und so, dass er eine
freie Bewegung des Motors gestattet, wenn das Fahrzeug rückwärts betrieben wird;
- – das
Kabel ist so dimensioniert, dass es Spiel aufweist, wenn der Motor
im Leerlauf läuft;
- – das
Kabel ist so dimensioniert, dass es unter Spannung steht, wenn der
Motor im Leerlauf läuft.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der unten stehenden
detaillierten Beschreibung eine ihrer Ausführungsformen, das als nicht
beschränkendes
Beispiel gegeben wird, unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen ersichtlich.
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In
den Zeichnungen:
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ist 1 eine
Schemazeichnung, welche ein mit einem Motorbewegungsbegrenzer gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung versehenes Fahrzeug zeigt,
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sind 2 und 3 eine
Seitenansicht bzw. eine perspektivische Ansicht des Motorbewegungsbegrenzer
des Fahrzeugs von 1.
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In
den verschiedenen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen identische
oder ähnliche Komponenten.
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1 zeigt
ein Automobilfahrzeug V einschließlich einer Fahrzeugstruktur
C (Fahrzeugrahmen und/oder Fahrzeugkarosserie) und eines an der Fahrzeugstruktur
durch mehrere Antivibrationshalterungen 1, beispielsweise
im Stand der Technik bekannte hydraulische antivibratorische Halterungen, montierten
Fahrzeugmotor M.
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Weiterhin
ist der Motor M, um Bewegungen des Motors M relativ zur Fahrzeugstruktur
C zu beschränken,
insbesondere wenn der Motor M ein Vortriebsdrehmoment erzeugt, weiterhin
mit der Struktur C durch zumindest einen Motorbewegungsbegrenzer oder
Rollenbegrenzer 2 verbunden.
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Wie
detaillierter in den 2 und 3 gezeigt,
enthält
der Motorbewegungsbegrenzer 2 zwei starre Zugelemente 3, 4,
die beispielsweise aus Stahl hergestellt sein können und dafür entworfen
sind, dass das eine an der Fahrzeugstruktur C und das andere am
Fahrzeugmotor M befestigt ist.
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Diese
zwei Zugelemente sind miteinander durch eine mechanische Verbindung
verbunden, welche ein flexibles Kabel 5, beispielsweise
ein aus einem Strang von Stahldrähten
hergestelltes Kabel enthält,
wobei das Kabel 5 beispielsweise einen äußeren Durchmesser zwischen
drei und zehn Millimetern zeigt.
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Eines
der Enden des Kabels 5 ist am Zugelement 4 durch
eine Quetschverbindung 6 befestigt, wobei das Zugelement 4 beispielsweise
eine Öse 4a enthält und es
insbesondere dafür
entworfen ist, durch eine Schraube oder ähnliches am Fahrzeugmotor befestigt
zu werden.
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Übrigens
ist das andere Ende des Kabels 5 durch eine zusätzliche
Quetschverbindung 7 an einem starren Zwischenelement 8 befestigt.
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Das
Zwischenelement 8 enthält
vorteilhafterweise eine flache Platte 9, die sich im wesentlichen parallel
zum Kabel vom Kabel 5 weg erstreckt, wobei die Platte 9 zwei
Flächen 9a, 9b beinhaltet.
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Das
Zwischenelement 8 ist am Zugelement 3 durch eine
Elastomerhalterung 10 befestigt, die hier zwei Arme 10a beinhaltet,
die sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen im wesentlichen
rechtwinklig zur Platte 9 erstrecken. Die Arme 10a,
die sich von inneren Enden, die an den zwei Flächen 9a, 9b der
Platte 9 angeklebt sind, hin zu äußeren Enden, die am Zugelement 3 angeklebt
sind, unter etwas Neigung zum Kabel 5 erstrecken, so dass
die Elastomerhalterung 10 eine geringfügige V-Form zeigt, die zum Kabel 5 hin
offen ist.
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Vorteilhafterweise
hat das Zugelement 3 die Form eines aus Stahlblech hergestellten
Gehäuses, wobei
das Gehäuse
beinhaltet:
- – einen Boden oder eine Bahn 11,
die sich im wesentlichen orthogonal zum Kabel 5 erstreckt
und die an einer Halterung 3a befestigt ist, die dafür entworfen
ist, beispielsweise an der Fahrzeugstruktur C befestigt zu werden,
wobei der Boden 11 vorteilhafterweise zwei gebogene Kanten 11a beinhaltet,
die sich unter Neigung auswärts
in entgegengesetzte Richtungen und zum Kabel 5 erstrecken;
- – zwei
Seitenwände 12,
die sich im wesentlichen parallel zur Platte 9 auf beiden
Seiten der Platte erstrecken, wobei jede Seitenwand 12 eine
innere Fläche
aufweist, die am äußeren Ende
eines der Arme 10a der Elastomerhalterung 10 angeklebt ist
und sich die Seitenwand 12 vom Boden 11 bis zu
einem freien Ende zum Kabel 5 hin erstreckt,
- – und
zwei starre gebogene Schenkel 13, die sich einwärts und
leicht unter Neigung zum Kabel 5 von den inneren Enden
der zwei Seitenwände 12 erstrecken.
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Vorteilhafterweise
kann das Zugelement 3 durch Bereitstellen von Stanzteilen 11b, 12a, 13a starrer
gemacht werden, wobei die Stanzteile vorzugsweise längslaufende
Rippen ausbilden, die sich in einer oder mehreren das Kabel 5 einschließenden Ebenen
erstrecken. Die Stanzteile können
beispielsweise an den zwei gebogenen Kanten 11a des Bodens,
an den zwei Seitenwänden 12 und
an der Verbindung zwischen den Seitenwänden 12 und den gebogenen
Schenkeln 13 vorgesehen sein.
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Schließlich ist
die Platte 9 an ihrem freien Ende, das nahe am Boden 11 liegt,
in zwei Nasen 14 aufgespalten, wobei diese starren Nasen 14 im
wesentlichen rechtwinklig zum Kabel 5 abgekantet sind.
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Diese
Nasen 14, wie auch die Schenkel 13 ermöglichen
es, die Ausdehnung des Motorbewegungsbegrenzers zu beschränken, wenn
er unter Spannung steht, so dass die Elastomerhalterung 10 geschützt wird.
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Wenn
das Kabel 5 einer hohen Zuglast unterworfen wird, kommen
die zwei Arme 10a der Elastomerhalterung tatsächlich in
An schlag mit den zwei gebogenen Schenkeln 13, und die zwei
Nasen 14 kommen in Anschlag mit den zwei Armen 10a auf
der gegenüberliegenden
Seite der Elastomerhalterung. Daher werden die zwei Arme 10a der
Elastomerhalterung dann zwischen den Nasen 14 und den Schenkeln 13 komprimiert,
was die Ausdehnung des Motorbewegungsbegrenzers effizient beschränkt.
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Vorteilhafterweise
ist der Motorbewegungsbegrenzer 2 so montiert, dass er
unter Spannung steht, wenn der Motor im normalen Fahrzustand arbeitet,
und so, dass er eine freie Bewegung des Motors ermöglicht,
wenn das Fahrzeug rückwärts betrieben
wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Kabel so dimensioniert, dass es Spiel hat, wenn der Motor
im Leerlauf arbeitet und nur dann unter Spannung steht, wenn der
Motor ein hinreichendes Drehmoment in einem normalen Fahrzustand
erzeugt, was sehr niedrige Steifheitswerte in Richtung des Kabels 5 im
Leerlauf gestattet.
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Alternativ
kann eine Zugvorspannung am Kabel 5 im Leerlauf angelegt
werden, was eine gewisse Steifheit in Richtung des Kabels 5 bei
kleinem Drehmoment im Rückwärtsbetrieb
des Fahrzeugs bereitstellt.
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Dank
der Verwendung des Kabels 5 ermöglicht es der oben beschriebene
Motorbewegungsbegrenzer 2, vom Motor auf die Fahrzeugstruktur
in Richtungen orthogonal zum Kabel übertragene Kräfte drastisch
zu vermindern, was einige Resonanzphänomene eliminiert, die insbesondere
im Leerlauf bei üblichen
Motorbewegungsbegrenzerentwürfen Lärm erzeugen.
weiterhin kann im Fall einer Kollision der Motorbewegungsbegrenzer 2 aufgrund
der Verwendung des flexiblen Kabels 5 sehr leicht kollabieren,
was die Energieabsorption und die Sicherheit verbessert.