DE60307217T2

DE60307217T2 - Tragestruktur für querliegenden Motor

Info

Publication number: DE60307217T2
Application number: DE60307217T
Authority: DE
Inventors: Rainer Haas; Yasuo Wako-shi Miyamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE60307217D1; EP1433640B1; JP2004203235A; CN1328080C; US20040182631A1; EP1433640A1; CN1510326A; US7117969B2; JP4005498B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschinenhalterung zum Unterstützen einer Maschine mit einer horizontal gelagerten Kurbelwelle in einem rechten Winkel zu einer Fahrzeuglängsachse.
Herkömmlicherweise war als Maschinenhalterung zum Unterstützen einer Maschine eines Motorfahrzeugs eine Struktur bekannt, in der eine Flüssigkeit gekapselt ist, wie z. B. offenbart ist in der japanischen Patenoffenlegungsschrift (Kokoku (Post-Exam)) Nr. SHO-63-61533.
Die herkömmliche Maschinenhalterung wird im Folgenden mit Bezug auf 17 und 18 hierin beschrieben.
In 17 bezeichnet das Bezugszeichen 101 eine obere Platte, während das Bezugszeichen 102 eine untere Platte bezeichnet, das Bezugszeichen 103 einen Bolzen zum Verbinden der oberen Platte 101 mit der Maschine bezeichnet, das Bezugszeichen 104 einen Lagerkörper bezeichnet, der an einem Fahrzeugkarosserierahmen befestigt ist, die Bezugszeichen 105 und 106 einen elastischen Gummikörper bezeichnen, das Bezugszeichen R1 eine obere Flüssigkeitskammer bezeichnet, das Bezugszeichen R2 eine untere Flüssigkeitskammer bezeichnet, und das Bezugszeichen 107 eine Öffnungsverdopplung als Durchlass, der die oberen und unteren Flüssigkeitskammern R1 und R2 verbindet, bezeichnet. In der obenerwähnten Weise wird eine Montagestruktur, die mit sowohl den elastischen Gummikörpern 105 und 106 als auch den Flüssigkeitskammern R1 und R2 versehen ist, als eine Hydrohalterung bezeichnet.
Wenn der Lagerkörper 104 befestigt wird und eine Schwingung in einer vertikalen Richtung auf die obere Platte 101 über den Bolzen 103 ausgeübt wird, bewegt sich in der oberen Flüssigkeitskammer R1 gespeicherte Flüssigkeit durch die Öffnung 107 zur unteren Flüssigkeitskammer R2, oder die Flüssigkeit in der unteren Flüssigkeitskammer R2 bewegt sich zur oberen Flüssigkeitskammer R1. Zu diesem Zeitpunkt wird die auf die Flüssigkeit ausgeübte Schwingungsenergie durch die Öffnung 107 gedämpft. Die elastischen Gummikörper 105 und 106 dienen ferner als elastischer Körper, um somit einen Teil der Schwingungsenergie zu dämpfen.
Dementsprechend wird die durch die vertikale Schwingung hervorgerufene Schwingungsenergie durch die Flüssigkeit und den elastischen Gummikörper gedämpft. Dies ist eine Grundfunktion der Hydrohalterung.
In 18 bezeichnet das Bezugszeichen R3 eine linke Flüssigkeitskammer, während das Bezugszeichen R4 eine rechte Flüssigkeitskammer bezeichnet, das Bezugszeichen 108 einen Außenring bezeichnet, und das Bezugszeichen 109 eine Verbindungspore bezeichnet, die im elastischen Gummikörper 105 so ausgebildet ist, dass sie sich längs einer Innenoberfläche des Außenrings 108 erstreckt.
Wenn der Lagerkörper 104 befestigt ist und eine Schwingung in einer lateralen Richtung über den Bolzen 103 auf die obere Platte 101 ausgeübt wird, bewegt sich die in der linken Flüssigkeitskammer R3 gespeicherte Flüssigkeit durch die Übertragungspore 109 zur rechten Flüssigkeitskammer R4, oder die Flüssigkeit in der rechten Flüssigkeitskammer R4 bewegt sich zur linken Flüssigkeitskammer R3. Zu diesem Zeitpunkt wird eine auf die Flüssigkeit ausgeübte Schwingungsenergie durch die Übertragungspore 109 gedämpft. Die elastischen Gummikörper 105 und 106 dienen ebenfalls als elastischer Körper, um somit einen Teil der Schwingungsenergie zu dämpfen.
Da die Hydrohalterung, die in der obenerwähnten Offenlegungsschrift Nr. SHO-63-61533 beschrieben worden ist, nicht nur die vertikale Schwingung, sondern auch die laterale Schwingung dämpft, wird sie für die Maschinenhalterung bevorzugt. Um jedoch die linken und rechten Flüssigkeitskam mern R3 und R4 und die Übertragungspore 109 auszubilden, ist ein hoher Grad an Fertigungstechnik erforderlich. Da ferner die Form insgesamt komplex ist, ist ein Außendurchmesser erhöht und eine Größe insgesamt erhöht, um die linken und rechten Flüssigkeitskammern R3 und R4 mit einem festen Volumen anzuordnen.
Da außerdem die Übertragungspore 109 lang ist, wird angenommen, dass sich eine Querschnittsfläche aufgrund der durch eine lange Nutzungsdauer oder dergleichen erzeugte Beeinträchtigung des Gummis ändert. Wenn sich die Querschnittsfläche ändert, ändert sich eine Drosseleigenschaft. Dementsprechend weist die Hydrohalterung der Offenlegungsschrift Nr. SHO-63-61533 hinsichtlich der Haltbarkeit einen Nachteil auf.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben dahingehend Untersuchungen angestellt, eine Maschinenhalterung zu schaffen, die eine ähnliche Größe und Struktur wie die herkömmliche Hydrohalterung aufweist, jedoch vertikale Schwingungen und die longitudinalen (oder lateralen) Schwingung dämpfen kann und eine erhöhte Haltbarkeit aufweist. Durch diese Untersuchungen haben die Erfinder eine geneigte Hydrohalterung geschaffen, die durch Neigen eines konischen Gummis in einem oberen Abschnitt der Hydrohalterung ein gewisses Maß an Longitudinalschwingungen dämpfen kann.
Die Erfinder glauben, dass die geneigte Hydrohalterung ein Defizit an Dämpfungsleistungsfähigkeit ausgleichen kann, indem sie eine Anordnung der geneigten Hydrohalterung bezüglich der transversalen Maschine erfunden haben, um somit die Dämpfungsleistungsfähigkeit im Vergleich zum herkömmlichen Fall möglichst zu verbessern.
Zusätzlich zu den obigen Untersuchungen haben die Erfinder eine weitere Untersuchung bezüglich der Anordnung oder der Gestaltung der geneigten Hydrohalterung angestellt, in der Annahme, dass durch Gestalten ihrer Anordnung auf der transversalen Maschine die geneigte Hydrohalterung möglicherweise ihre begrenzte Dämpfungsleistungsfähigkeit gegenüber dem herkömmlichen Fall verbessern kann. Dies hat zu dem Ergebnis geführt, dass eine gewünschte Dämpfungsleistungsfähigkeit erhalten werden kann, indem die geneigte Hydrohalterung, die kostengünstig und einfach in der Struktur ist, auf der Grundlage einer bestimmten Bedingung angeordnet wird.
Eine Unterstützungsstruktur, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist, ist in US-A-4.679.649 offenbart. In der offenbarten Struktur ist eine Maschinenhalterung unterhalb einer Maschine entfernt vom Schwerpunkt der Maschine vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung einer Unterstützungsstruktur vorgesehen, wobei die Unterstützungsstruktur auf einer Fahrzeugkarosserie eine transversale Maschine mit einer horizontal im rechten Winkel zu einer Fahrzeuglängsachse verlaufenden Kurbelwelle unterstützt, wobei die Unterstützungsstruktur eine Maschinenhalterung umfasst, die wenigstens eine geneigte Hydrohalterung enthält, die ein Arbeitsfluid einschließt und eine Maximaldämpfung-Erzeugungsachse aufweist, die in einem vorbestimmten Winkel bezüglich einer vertikalen Linie geneigt ist, wobei die geneigte Hydrohalterung innerhalb einer Gesamtbreite eines Antriebsaggregats angeordnet ist, das einen Schwerpunkt aufweist und aus der transversalen Maschine und einem Getriebe besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Hydrohalterung in der gleichen Höhe wie der Schwerpunkt des Antriebsaggregats angeordnet ist, oder dass wenigstens eine geneigte Hydrohalterung mehrfach ausgeführt ist und ein Durchschnittswert der Höhen der geneigten Hydrohalterungen die gleiche Höhe wie die Höhe des Schwerpunkts des Antriebsaggregats aufweist.
Da wenigstens eine geneigte Hydrohalterung, die in der Maschinenhalterung enthalten ist, bezüglich der vertikalen Linie geneigte Maximaldämpfung-Erzeugungsachse aufweist, kann die geneigte flüssigkeitshaltige Halterung eine vertikale Amplitude und eine longitudinale Amplitude dämpfen. Das Baumaterial unterscheidet sich kaum von der herkömmlichen Hydrohalterung des vertikalen Typs, weshalb es möglich ist, einen Anstieg der Fertigungskosten zu verhindern und auch eine Größenzunahme zu verhindern.
Um jedoch eine Leistungsfähigkeit der geneigten Hydrohalterung zu kompensieren, ist die Struktur so ausgeführt, dass die Halterung innerhalb der Gesamtbreite des Antriebsaggregats angeordnet ist. Es wird angenommen, dass eine Longitudinalschwingung auf die geneigte Hydrohalterung dahingehend einwirkt, dass eine longitudinale Parallelbewegung um einen Schwerpunkt des Antriebsaggregats (eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung parallel zur Longitudinalachse der Fahrzeugkarosserie) und eine Gierbewegung kombiniert werden. Wenn die geneigte Hydrohalterung innerhalb der Gesamtbreite des Antriebsaggregats angeordnet wird, Kann die Gierbewegung ausreichend klein gemacht werden, wobei es möglich ist, die longitudinale Parallelbewegung in diesem Maße zu erhöhen. Entsprechend der Erhöhung der longitudinalen Parallelbewegung wird die auf die geneigte Hydrohalterung ausgeübte longitudinale Amplitude groß. Folglich ist es möglich, eine ausreichende Dämpfungsleistungsfähigkeit der geneigte Hydrohalterung zu erreichen.
Aufgrund des Einsatzes der geneigten Hydrohalterung und ihrer besonderen Positionierung kann die für transversale Maschinen bevorzugte Maschinenunterstützungsstruktur geschaffen werden.
Die geneigte Hydrohalterung ist in der gleichen Höhe wie der Schwerpunkt des Antriebsaggregats angeordnet.
Wenn eine Höhendifferenz zwischen dem Schwerpunkt des Antriebsaggregats und der geneigten Hydrohalterung besteht, wird ein Neigungsmoment der Maschine mit einer Größe proportional zur Höhendifferenz erzeugt, was eine Longitudinalverschiebung der Hydrohalterung reduziert. Daher ist die Struktur so angeordnet, dass die Longitudinalverschiebung der geneigten Hydrohalterung groß gemacht wird, indem die Höhedifferenz beseitigt wird, wodurch die Hydrohalterung ihre maximale Dämpfungsleistungsfähigkeit erzielen kann.
Wenn die geneigte Hydrohalterung mehrfach ausgeführt ist, ist ein Mittelwert der Höhen dieser geneigten Hydrohalterungen gleich der Höhe des Schwerpunkts des Antriebsaggregats.
Wenn die Anzahl der geneigten Hydrohalterungen eine große Anzahl ist, ist es nicht notwendig, alle geneigten Halterungen auf den Schwerpunkt des Antriebsaggregats auszurichten, sondern es reicht aus, den Mittelwert der Höhe aller geneigten Halterungen auf den Schwerpunkt auszurichten. Dies liegt daran, dass die entsprechend der Höhendifferenz erzeugten Momente einander aufheben.
Da ferner die einzelnen geneigten Hydrohalterungen ihr Niveau vergleichsweise frei wählen können, wird eine erhöhte Anordnungsfreiheit der geneigten Hydrohalterung geschaffen.
In einer bevorzugten Form ist die geneigte Hydrohalterung auf oder entlang einer Fahrzeuglängsachse angeordnet, die durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats läuft, wie in der Draufsicht gezeigt ist.
Es wird angenommen, dass eine longitudinale Schwingung auf die geneigte Hydrohalterung derart einwirkt, dass eine longitudinale Parallelbewegung um einen Schwerpunkt des Antriebsaggregats und eine Gierbewegung kombiniert werden. Wenn die geneigte Hydrohalterung auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, geht die Gierbewegung gegen 0. Dies ermöglicht die effiziente Übertragung der longitudinalen Parallelbewegung der Maschine auf die Hydrohalterung, und ferner das effiziente Erreichen der Dämpfungsleistungsfähigkeit der geneigten Hydrohalterung.
Die geneigten Hydrohalterungen können an den rechten und linken Seiten der Fahrzeuglängsachse, die in einer Draufsicht durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, angeordnet sein, wobei ein Abstand zwischen der Fahrzeuglängsachse und der linken geneigten Hydrohalterung im Wesentlichen gleich einem Abstand zwischen der Fahrzeuglängsachse und der rechten geneigten Hydrohalterung festgelegt werden kann.
Wenn die Anzahl der geneigten Hydrohalterungen eine große Anzahl ist, ist es nicht notwendig, alle geneigten Halterungen auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse, die durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, anzuordnen, sondern es reicht aus, den Abstand zwischen der Fahrzeuglängsachse und der linken geneigten Hydrohalterung mit dem Abstand zwischen der Fahrzeuglängsachse und der rechten geneigten Hydrohalterung abzustimmen. Dies liegt daran, dass rechte und linke Momente einan der aufheben.
Da es ferner möglicht ist, die Anordnungsposition in Lateralrichtung bezüglich des Schwerpunkts vergleichsweise frei zu wählen, wird eine erhöhte Freiheit bei der Anordnung der geneigten Hydrohalterungen geschaffen.
In einer bevorzugten Form sind die geneigten Hydrohalterungen an den rechten und linken Seiten einer Fahrzeugquerachse angeordnet, die in einer Seitenansicht betrachtet durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, wobei diese rechten und linken geneigten Hydrohalterungen so angeordnet sind, dass die Maximaldämpfung-Erzeugungsachsen eine V-Form oder eine invertierte V-Form bilden.
Der Gummi wird einer wiederholten Belastung ausgesetzt und schwillt aufgrund eines Kriechphänomens an, wenn von der Maschine Wärme auf den Gummi einwirkt. Die geneigte Hydrohalterung neigt den konischen Gummi im oberen Abschnitt. Auf Grund der dauerhaften Beanspruchung bewegt sich die obere Oberfläche des konischen Gummis in Längsrichtung, d. h. in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs. Folglich verschiebt sich die Aufnahmeoberfläche der geneigten Hydrohalterung nach vorne oder nach hinten, wobei sich die Position der horizontalen Maschine ändert. Diese Änderung kann eine Zunahme der Schwingungen auslösen, die von der Maschine auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden.
Da diesbezüglich ein Paar geneigter Hydrohalterungen in gegenüberliegender Beziehung zueinander oder Rücken an Rücken angeordnet sind, ist es möglich, die Longitudinalbewegung aufzuheben und das Entstehen der Probleme zu verhindern.
Es ist wünschenswert, dass die geneigte Hydrohalterung bezüglich der Fahrzeuglängsachse in einem Neigungswinkel von nicht weniger als 10° geneigt ist.
Die Größe des Neigungswinkels bestimmt eine Größe der Dämpfungsleistungsfähigkeit in Längsrichtung der geneigten Hydrohalterung. Wenn der Neigungswinkel kleiner als 10° wird, wird die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung unmäßig klein, so dass es notwendig ist, den Neigungswinkel gleich oder größer als 10° festzulegen.
Der Neigungswinkel kann in einem Bereich von 15° bis 35° liegen.
Wenn der Neigungswinkel gleich oder größer als 15° ist, wird die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung erhöht. Jedoch wird entsprechend der Zunahme der Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Vertikalrichtung reduziert. Dementsprechend wird eine Obergrenze des Neigungswinkels auf 35° festgelegt.
Es ist wünschenswert, dass wenigstens eine geneigte Hydrohalterung eine Dämpfungsspitzenfrequenz aufweist, die entsprechend einer Komponente längs der Fahrzeuglängsachse und mit einer Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats festgelegt ist, um somit die Resonanzfrequenzkomponente zu dämpfen.
Das Antriebsaggregat erfährt Schwingungen verschiedener Frequenzen in verschiedenen Richtungen. In diesen Frequenzen sind longitudinale Resonanzfrequenzen enthalten, die Longitudinalschwingungen durch Resonanzwirkung erzeugen. Durch Dämpfen dieser longitudinalen Resonanzfrequenzen können die Schwingungen des Antriebsaggregats gedämpft werden, um somit die Fahrzeugkarosserie an einer Longitudinalschwingung zu hindern. Es ist daher vorteilhaft, die geneigte Hydrohalterung mit ihrer Dämpfungsspitzenfrequenz, die in der Nähe der longitudinalen Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats eingestellt ist, vorzusehen.
In einer bevorzugten Form sind mehrere geneigte Hydrohalterungen vorgesehen, wobei eine Spitzenfrequenz einer ersten geneigten Hydrohalterung entsprechend der Resonanzfrequenzkomponente des Antriebsaggregats festgelegt ist, und eine Dämpfungsspitzenfrequenz einer zweiten geneigten Hydrohalterung wenigstens 2 Hz höher als diejenige der ersten geneigten Hydrohalterung festgelegt ist.
Der Grund dafür, dass die Dämpfungsspitzenfrequenz der ersten geneigten Hydrohalterung auf die Longitudinalresonanzfrequenz des Antriebsaggregats eingestellt ist, ist oben erwähnt worden.
In den verschiedenen Arten von Schwingungen, die auf die Maschinenhalterung einwirken, ist die Nächstwichtigste eine nicht-unterstützte longitudinale Resonanzfrequenz, die von einem Rad auf die Maschinenhalterung ausgeübt wird. Diese nicht-unterstützte longitudinale Resonanzfrequenz wurde mittels einer aktuellen Messung im Fahrzeug, das im praktischen Gebrauch war, um 2 bis 15 Hz höher als die longitudinale Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats ermittelt. Dementsprechend wird die Spitzenfrequenz der zweiten geneigten Hydrohalterung wenigstens 2 Hz höher festgelegt als diejenige der ersten geneigten Hydrohalterung.
Es ist möglich, sowohl die longitudinale Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats als auch die nicht-unterstützte longitudinale Resonanzfrequenz durch mehrere geneigte Hydrohalterungen zu berücksichtigen, wobei der Fahrkomfort weiter verbessert wird.
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Ansicht ist, die einen Vergleich zwischen einer longitudinalen Maschine und einer transversalen Maschine darstellt;
2A und 2B Querschnittsansichten sind, die eine geneigte Hydrohalterung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
3 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Hydrohalterung ist;
4A und 4B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
5A und 5B schematische Ansichten sind, die eine Funktion der ersten Ausführungsform zeigen;
6A und 6B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
7A und 7B schematische Ansichten sind, die eine Funktion der zweiten Ausführungsform zeigen;
8A und 8B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
9A und 9B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
10A und 10B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
11A und 11B schematische Ansichten sind, die eine Maschinenhalterung für eine transversale Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
12A und 12B schematische Ansichten sind, die eine Funktion der sechsten Ausführungsform zeigen;
13 ein Graph ist, der eine Analyse einer Dämpfungseigenschaft zeigt;
14 ein Graph ist, der eine siebte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ein Graph ist, der eine achte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine schematische Ansicht ist einer neunten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
17 eine Querschnittsansicht ist, die eine herkömmliche Hydrohalterung zeigt; und
18 eine Querschnittsansicht längs der Linie 18-18 der 17 ist.
Da die vorliegende Erfindung auf der Annahme einer transversalen Maschine beruht, wird zuerst die transversale Maschine beschrieben, woraufhin eine genaue Struktur einer Hydrohalterung beschrieben wird, und anschließend eine Beispielanordnung eines Hydrohalterung beschrieben wird, die für eine transversale Maschine bevorzugt wird.
In den 1A und 1B ist jeweils ein Fahrzeug 10 mit einer longitudinalen Maschine und einer transversalen Maschine für einen Vergleich dargestellt.
Eine mit einer Kurbelwelle 12 parallel zu einer Fahrzeuglängsachse 11 angeordneten Maschine wird als longitudinale Maschine 13 bezeichnet. Aufgrund einer Eigenschaft einer Hubkolbenmaschine wird eine Schwingung längs der Kurbelwelle 12 klein, wie durch den Pfeil ➀ gezeigt ist, während eine Schwingung in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwelle 12 groß wird, wie durch einen Pfeil ➁ gezeigt ist.
Das heißt, in der longitudinalen Maschine 13 ist selbst dann, wenn eine Federkonstante der Maschinenhalterung in Fahrzeuglängsrichtung hoch festgelegt wird, die Beeinträchtigung durch die von der Schwingung hervorgerufenen Geräusche klein, weshalb die Federkonstante in Fahrzeuglängsrichtung erhöht werden kann. Durch Erhöhen der Federkonstanten in Fahrzeuglängsrichtung ist es möglich, die Fahrzeugkarosserie vor einem Oszillieren in Längsrichtung auf Grund von Straßenoberflächenreaktionskräften zu bewahren.
Es ist wohlbekannt, dass eine Person, die ein Fahrzeug fährt, das auf dem Boden fährt, ein unangenehmes Gefühl empfindet, wenn die Karosserie longitudinal oszilliert.
Unter Berücksichtigung der Charakteristik der obenerwähnten Person wird im Fall des Fahrzeugs, das mit der longitudinalen Maschine versehen ist, die Oszillation in Longitudinalrichtung der Fahrzeugkarosserie 13 reduziert, so dass die Oszillation für den Passagier akzeptabel ist. Dementsprechend ist es bei der longitudinalen Maschine 13 nicht notwendig, die Longitudinalschwingung entsprechend dem Pfeil ➀ besonders zu dämpfen, wobei angenommen wird, dass eine normale Gummihalterung und eine normale Hydrohalterung für die Maschinenhalterung ausreichend sind.
Wie in 1B gezeigt ist, ist die transversale Maschine so angeordnet, dass eine Kurbelwelle 15 senkrecht zur Fahrzeuglängsachse 11 ausgerichtet ist, wobei dies als transversale Maschine 16 bezeichnet wird. Gemäß den Eigenschaften der Hubkolbenmaschine ist eine Schwingung längs der Kurbelwelle 15 reduziert, wie durch den Pfeil ➂ gezeigt ist, während eine Schwingung in einer Richtung senkrecht zur Kurbelwelle 15 erhöht ist, wie durch den Pfeil ➃ gezeigt ist.
Das heißt, die transversale Maschine 16 schwingt in Längsrichtung des Fahrzeugs 10 stark. Diese Schwingung wird über eine (nicht gezeigte) Maschinenhalterung auf die Fahrzeugkarosserie übertragen und wird von der Fahrzeugkarosserie in Form von Schall und Schwingungen auf den Passagier übertragen. Es ist daher unmöglich, eine Federkonstante der Maschinenhalterung in Longitudinalrichtung der Fahrzeugkarosserie hoch einzustellen. In dem Fall, in dem es unmöglich ist, die Federkonstante der Maschinenhalterung in Fahrzeuglängsrichtung zu erhöhen, wird die Oszillation in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie aufgrund der Straßenoberflächenreaktionskraft erhöht.
Die Person, die das auf den Boden fahrende Fahrzeug fährt, empfindet ein unangenehmes Gefühl aufgrund der Longitudinaloszillation des menschlichen Körpers.
Die transversale Maschine 16 erfordert daher eine spezielle Maschinenhalterung, die auch die Longitudinalschwingungen, wie durch den Pfeil ➃ gezeigt, dämpfen kann.
Als nächstes wird eine Ausführungsform der speziellen Maschinenhalterung, der geneigten Hydrohalterung gemäß der vorliegenden Erfindung, mit Bezug auf die 2A und 2B beschrieben.
Da 2B einer Struktur entspricht, die durch Drehen einer Struktur in 2A um eine vertikale Achse um 180° erhalten, wird ist die Struktur in 2B die gleiche wie diejenige in 2A.
Wie in 2A gezeigt ist, wird die geneigte Hydrohalterung 20 gebildet von einem Basis-Metallpassstück 21, das mit einer Seite einer Fahrzeugkarosserie B verbunden ist, einem zylindrischen Metallpassstück 22, das am Basis-Metallpassstück 21 montiert ist, einer Membran 23, die am zylindrischen Metallpassstück 22 montiert ist, einer Zwischenplatte 24, die eine Kante der Membran 23 gegen das zylindrische Metallpassstück 22 drückt, einer Öffnung 25 und einer Gummiplatte 26, die in der Zwischenplatte 24 ausgebildet sind, einem Ellbogen-Metallpassstück 27, das auf der Zwischenplatte 24 montiert ist, einem konischen Gummi 28, der auf dem Ellbogen-Metallpassstück 27 montiert ist, einem zentralen Metallpassstück 29, das integral in die Mitte des konischen Gummis 28 eingebracht ist, einem Anbringungs-Metallpassstück 31, das mittels eines Bolzens mit dem zentralen Metallpassstück 29 verbunden ist, einem Bolzen 32, der integral im Anbringungs-Metallpassstück 31 ausgebildet ist, und einem Arbeitsfluid 33, das in einem internen Abschnitt gekapselt ist.
Ellbogen bezeichnet ein gebogenes Rohr, wobei das Ellbogen-Metallpassstück 22 ein gebogenes Rohr ist, bei dem ein Winkel θ, der von einer Bodenoberfläche (einer horizontalen Oberfläche) und einer oberen Oberfläche (einer geneigten Oberfläche) gebildet wird, etwa gleich 20° ist. Da der konische Gummi 28, das zentrale Metallpassstück 29 und das Anbringungs-Metallpassstück 31 an der oberen Oberfläche des Ellbogen-Metallpassstücks 22 montiert sind, wie oben erwähnt worden ist, bilden eine Mittellinie des Bolzens 32 und eine Mittellinie des zentralen Metallpassstücks 29 einen Winkel θ.
Wenn das Basis-Metallpassstück 21 mit der Fahrzeugkarosserie B verbunden wird und die Maschine 16 am Anbringungs-Metallpassstück 31 montiert wird, um diese somit unter Verwendung des Bolzens 32 zu verbinden, ist die Mittellinie des konischen Gummis 28 in einem Winkel θ bezüglich der vertikalen Linie (der Mittellinie des Bolzens 32) geneigt.
Eine maximale Flüssigkeitsbewegung wird längs der Mittellinie des konischen Gummis 28 erzeugt. Das heißt, die Mittellinie des konischen Gummis 28 fällt mit einer Maximaldämpfung-Erzeugungsachse zusammen. Die Mittellinie des konischen Gummis 28 wird daher als "Maximaldämpfung-Erzeugungsachse 30" bezeichnet. Da die Maximaldämpfung-Erzeugungsachse 30 im Winkel θ geneigt ist, kann die geneigte Hydrohalterung 20 die Dämpfungsleistung in "vertikalen und longitudinalen Richtungen" bewirken.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 34 eine Mittellinie der Höhe der geneigten, Flüssigkeit enthaltenden Halterung 20, die durch ein Elastizitätszentrum im konischen Gummi verläuft. Im Fall der Diskussion der Höhe der geneigten Hydromontage 20 wird die Höhenmittellinie 34 verwendet.
In 3 ist ein Querschnitt einer Hydrohalterung des vertikalen Typs gezeigt. Da in einer Auslegung der vorliegenden Erfindung ein Fall vorhanden ist, in welchem die normale Hydrohalterung des vertikalen Typs in Kombination mit der geneigten Hydrohalterung verwendet wird, wird deren Struktur beschrieben.
Eine Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 wird gebildet von einem Basis-Metallpassstück 41, das mit der Seite der Fahrzeugkarosserie B verbunden ist, einem zylindrischen Metallpassstück 42, das integral auf dem Basis-Metallpassstück 41 ausgebildet ist, einer Membran 43, die auf dem zylindrischen Metallpassstück 42 montiert ist, einem Ring 44, der eine Kante der Membran 43 gegen das zylindrische Metallpassstück 42 drückt, Öffnungsplatten 45 und 45 und eine Gummiplatte 46, die den Ring 44 überspannen, einem konischen Gummi 47, der auf dem Ring 44 montiert ist, einem zentralen Metallpassstück 48, das integral in der Mitte des konischen Gummis 47 eingesetzt ist, einem Bolzen 49, der integral im zentralen Metallpassstück 48 ausgebildet ist, und einem Arbeitsfluid 50, das in einem internen Abschnitt gekapselt ist.
Wenn das Basis-Metallpassstück 41 mit der Fahrzeugkarosserie B verbun den wird und die Maschine 16 am zentralen Metallpassstück 47 montiert wird, um diese somit unter Verwendung des Bolzens 48 zu verbinden, ist es möglich, die "vertikale Oszillation" zu dämpfen.
Es folgt eine Beschreibung einer beispielhaften Anordnung der Maschinenhalterung. In der vorliegenden Erfindung verwendet die Maschinenhalterung eine Kombination von drei Arten von Halterungselementen, die die mit Bezug auf die 2A und 2B erwähnte geneigte Hydrohalterung 20, die mit Bezug auf 3 erwähnte Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 und eine Gummihalterung umfassen. Da in diesem Fall die Gummihalterung ein Universalteil ist, wird eine genaue Beschreibung ihrer Struktur weggelassen. Die Struktur ist so gestaltet, dass ein elastischer Gummi eine Hauptkomponente ist und darin keine Flüssigkeit gekapselt ist, wobei eine Dämpfungsleistungsfähigkeit etwa gleich einem Zehntel im Vergleich zu derjenigen der Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 ist.
In den 4A und 4B und in den folgenden Figuren ist die geneigte Hydrohalterung 20 durch ein Symbol eines V in einem Quadrat und einem Pfeil, der von der oberen rechten Ecke schräg hervorsteht, dargestellt. Die Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 ist durch ein Symbol mit einem V in einem Quadrat dargestellt. Eine Gummihalterung 60 ist durch ein Quadratsymbol dargestellt. Ferner bezeichnet in diesen Zeichnungen das Bezugszeichen x eine Rückseite des Fahrzeugs; das Bezugszeichen y bezeichnet eine rechte Seite des Fahrzeugs; und das Bezugszeichen z bezeichnet eine obere Seite des Fahrzeugs.
4A zeigt in einer Draufsicht die Transversalmaschinenhalterung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 4B die Maschinenhalterung in Richtung der Pfeile b-b betrachtet zeigt.
In 4A bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine transversale Maschine, während das Bezugszeichen 53 ein Getriebe bezeichnet, das an der Maschine 16 befestigt ist, das Bezugszeichen 54 ein Antriebsaggregat bezeichnet, das erhalten wird durch Kombinieren der Maschine 16 und des Getriebes 53, die Bezugszeichen 55 und 55 Antriebswellen bezeichnen, die Bezugszeichen 56 und 56 Antriebsräder bezeichnen, und das Bezugszei chen 57 den Schwerpunkt des Antriebsaggregats 54 bezeichnet.
Das heißt, es wird ein wohlbekannte Struktur gezeigt, die eine in der transversalen Maschine 16 erzeugte Kraft so umsetzt, dass sie über die Antriebswellen 55 und 55 auf die Antriebsräder 56 und 56 übertragen wird.
Ferner sind zwei geneigte Hydrohalterungen 20 und 20, eine Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 und zwei Gummihalterungen 60 und 60 so angeordnet, dass sie das Antriebsaggregat 54 umgeben.
Wie in 4B gezeigt ist, unterstützen die Gummihalterungen 60 und 60 das Getriebe 53.
Die 5A zeigt ein Vergleichsbeispiel, während 5B die erste Ausführungsform zeigt.
In 5A ist die geneigte Hydrohalterung 20 außerhalb der gesamten Breite W des Antriebsaggregats 54 angeordnet. Eine Longitudinalschwingung (eine Schwingung in X-Richtung) des Antriebsaggregats 54 wird, wie angenommen, gemäß der Tatsache, dass eine longitudinale Parallelbewegung und eine Gierbewegung um den Schwerpunkt 57 kombiniert sind, auf die geneigte Hydrohalterung 20 übertragen.
Gemäß der Tatsache, dass ein Abstand L1 in Lateralrichtung vom Schwerpunkt 57 zur geneigten Hydrohalterung 20 groß ist, wird die Gierbewegung erhöht und die longitudinale Parallelbewegung in umgekehrter Weise reduziert. Da eine Verschiebung in Longitudinalrichtung in der geneigten Hydrohalterung 20 entsprechend der Reduktion der longitudinalen Parallelbewegung reduziert ist, ist es unmöglich, eine ausreichend Dämpfungsleistung mittels der Hydrohalterung 20 zu bewirken.
In 5B ist ein Abstand L2 in Lateralrichtung vom Schwerpunkt 57 zur geneigten Halterung 20 reduziert. Das heißt, wenigstens eine geneigte Hydrohalterung 20 ist innerhalb der Gesamtbreite des Antriebsaggregats 54 angeordnet. Dementsprechend wird der Abstand L2 klein, wobei die Verschiebung in Longitudinalrichtung in der geneigten Hydrohalterung 20 erhöht ist und ein Dämpfungsmaß erhöht ist.
Da die geneigte Hydrohalterung 20 hauptsächlich die vertikale Schwingung dämpft und eine kleine Dämpfungsfähigkeit bezüglich der Longitudinalschwingung aufweist, ist es möglich, die Aufnahme der geneigten Hydrohalterung 20 zu fördern, indem der Abstand L2 klein gemacht wird und die Verschiebung in Longitudinalrichtung erhöht wird.
Das heißt, gemäß der ersten Ausführungsform wird eine Unterstützungsstruktur für die transversale Maschine geschaffen, die die transversale Maschine 16, die so angeordnet ist, dass die Kurbelwelle senkrecht zur Fahrzeuglängsachse 11 und horizontal zur Seite der Fahrzeugkarosserie ausgerichtet ist, über die Maschinenhalterung unterstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenhalterung wenigstens eine geneigte Hydrohalterung 20 enthält, in der das Arbeitsfluid gekapselt ist, und die Maximaldämpfung-Erzeugungsachse in einem vorgegebenen Winkel bezüglich der vertikalen Linie geneigt ist, wobei die geneigte Hydrohalterung 20 innerhalb der Gesamtbreite W des Antriebsaggregats 54 angeordnet ist, das die transversale Maschine 16 und das Getriebe 53 enthält.
Da, wie in 2 gezeigt ist, wenigstens eine geneigte Hydrohalterung 20, die in der Maschinenhalterung enthalten ist, so strukturiert ist, dass die Maximaldämpfungsachse 30 mit θ bezüglich der vertikalen Linie geneigt ist, ist es möglich, die vertikale Amplitude und die longitudinale Amplitude zu dämpfen. Das Baumaterial unterscheidet sich kaum von denjenigen der herkömmlichen Vertikaltyp-Hydrohalterung 40, die in 3 gezeigt ist, weshalb es möglich ist, einen Fertigungskostenanstieg zu beschränken und eine Größenzunahme zu unterbinden.
Um außerdem die Leistungsfähigkeit der geneigten Hydrohalterung 20 abzudecken, ist die Halterung 20 innerhalb der gesamten Breite W des Antriebsaggregats 54 angeordnet, wie in 5B gezeigt ist.
Es wird angenommen, dass die Longitudinalschwingung auf die geneigte Hydrohalterung 20 so ausgeübt wird, dass die longitudinale Parallelbewegung und die Gierbewegung um den Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 kombiniert sind.
Wenn die Hydrohalterung 20 innerhalb der gesamten Breite W des Antriebsaggregats 54 angeordnet ist, kann die Gierbewegung ausreichend klein gemacht werden, wobei die longitudinale Parallelbewegung groß wird, so dass die Longitudinalschwingung, die auf die geneigte Hydrohalterung 20 ausgeübt wird, groß wird, und wobei es möglich ist, die Dämpfungsleistung der geneigten Hydrohalterung 20 in ausreichender Weise zu nutzen.
Es wird angenommen, dass die für die transversale Maschine 16 bevorzugte Maschinenunterstützungsstruktur geschaffen werden kann durch Verwenden der geneigten Hydrohalterung 20 und besonderes Anordnen der Position.
6A zeigt eine Draufsicht einer Transversalmaschinenhalterung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 6B die Maschinenhalterung in Richtung der Pfeile b-b betrachtet zeigt. Da die Bezugszeichen, die in dieser Figur verwendet werden, die gleichen sind wie diejenigen, die in den 4A und 4B verwendet werden, wird deren Beschreibung weggelassen.
Wie in 6A gezeigt ist, ist die geneigte Hydrohalterung 20 an einer Rückseite des Antriebsaggregats 54 und innerhalb der Gesamtbreite W angeordnet. Die Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 ist an der Vorderseite des Antriebsaggregats 54 angeordnet.
Wie in 6B gezeigt ist, ist ferner die Höhenmittellinie der geneigten Hydrohalterung 20 so festgelegt, dass im Wesentlichen mit einer Niveaulinie 58 zusammenfällt, die durch den Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 verläuft. Die Höhenmittellinie der geneigten Hydrohalterung 20 ist in 2 mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet. Die Mittellinie 34 ist mit der Niveaulinie 58 in Übereinstimmung gebracht oder liegt nahe bei dieser.
Die 7A und 7B zeigen eine Funktion der zweiten Ausführungsform. Genauer zeigt 7A eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels, während 7B die Ausführungsform zeigt.
Wie in 7A gezeigt ist, ist die beispielhafte geneigte Hydrohalterung 20 an einer Position in einem Abstand H1 tiefer als der Schwerpunkt 57 angeordnet. Die Longitudinalschwingung (Schwingung in Richtung der x-Achse) im Schwerpunkt 57 wird zu einem größeren Moment entsprechend einer Zunahme des Abstands H1, um somit direkt auf die geneigte Hydrohalterung 20 zu wirken. Es wird angenommen, dass das Antriebsaggregat 57 entsprechend einem Unterstützungspunkt um die geneigte Hydrohalterung 20 rotiert, da die geneigte Hydrohalterung 20 vorhanden ist.
Da, wie in 7B gezeigt ist, das Niveau der geneigten Hydrohalterung 20 auf das Niveau des Schwerpunkts 57 ausgerichtet ist, ist es möglich, nur die geneigte Hydrohalterung 20 mit der Longitudinalschwingung zu belasten. Auf Grund des Vorhandenseins der geneigten Hydrohalterung 20 rotiert das Antriebsaggregat 54 nicht um die geneigte Hydrohalterung 20 entsprechend einem Unterstützungspunkt.
Das heißt, in der zweiten Ausführungsform ist die geneigte Hydrohalterung 20 dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Hydrohalterung 20 in der gleichen Höhe wie der Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 angeordnet ist.
In dem Fall, in dem zwischen dem Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 und der geneigten Hydrohalterung 20 ein Höhenunterschied besteht, wird eine Longitudinalkraft mit einer Größe proportional zum Höhenunterschied auf die geneigte Hydrohalterung 20 ausgeübt.
In der zweiten Ausführungsform wird anschließend die auf die geneigte Hydrohalterung 20 ausgeübte Longitudinalkraft durch Aufheben der Höhendifferenz erhöht, um somit die Dämpfungskapazität der Hydrohalterung zur Geltung zu bringen.
Als Nächstes zeigt 8A eine Draufsicht einer Maschinenhalterung für die transversale Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 8B die Maschinenhalterung in Richtung der Pfeile b-b der 8A betrachtet zeigt.
Wie in 8A gezeigt ist, sind geneigte Hydrohalterungen 20F und 20R an der vorderen und der hinteren Seite des Antriebsaggregats 54 angeordnet. Diese geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R sind beide innerhalb der Gesamtbreite W des Antriebsaggregats 53 angeordnet.
Wie in 8B gezeigt ist, ist die hintere geneigte Hydrohalterung 20R mit H2 über dem Schwerpunkt 57 angeordnet, wobei die vordere geneigte Hydrohalterung 20F mit H3 unter dem Schwerpunkt 57 angeordnet ist.
In dem Fall, in dem der Abstand H2 im Wesentlichen gleich dem Abstand H3 ist, können sich die Momente gegenseitig aufheben, wobei es möglich ist, nur die geneigten Hydrohalterungen 20f und 20R mit der Longitudinalschwingung zu belasten.
Das heißt, die dritte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere geneigte Hydrohalterungen 20F und 20R vorgesehen sind, wobei ein Mittelwert der Höhe dieser geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R gleich der Höhe des Schwerpunkts 57 des Antriebsaggregats 54 ist.
In dem Fall, in dem die Anzahl der geneigten Hydrohalterungen eine große Anzahl ist, ist es nicht notwendig, alle geneigten Halterungen auf das Niveau des Schwerpunkts des Antriebsaggregats auszurichten, wobei es ausreicht, dass der Mittelwert der Höhe aller geneigten Halterungen an das Niveau des Schwerpunkts angeglichen ist. Dies liegt daran, dass sich die entsprechend der Höhendifferenz erzeugten Momente gegenseitig aufheben.
Da gemäß der dritten Ausführungsform die einzelnen geneigten Hydrohalterungen vergleichsweise frei in der Höhe festgelegt werden können, ist eine Freiheit bei der Anordnung der geneigten Hydrohalterungen erhöht.
Als Nächstes zeigt 9A eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels einer Maschinenhalterung für die transversale Maschine, während 9B eine Draufsicht einer Maschinenhalterung für die transversale Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9A ist eine Ansicht ähnlich der 5B. Die geneigte Hydrohalterung 20 befindet sich innerhalb der Gesamtbreite W des Antriebsaggregats 54, jedoch ist ein Abstand L3 in Lateralrichtung zum Schwerpunkt 57 groß, bis zu dem Maß ähnlich einer Hälfte der Gesamtbreite W. Obwohl dies ein zulässiges Maß ist, wird eine große Gierbewegung proportional zum Abstand L3 erzeugt, wobei diese Longitudinalschwingung auf die geneigte Hydrohalterung 20 ausgeübt wird. Dementsprechend ist es unmöglich, eine ausreichende Dämpfungsleistung zu bewirken.
In 9B ist die geneigte Hydrohalterung 20 so angeordnet, dass ein Abstand L4 in Lateralrichtung vom Schwerpunkt 57 zur geneigten Hydrohalterung 20 nahezu 0 wird. Im Vergleich zur 9A wird die Eingangsgröße in Longitudinalrichtung in der geneigten Hydrohalterung 20 größer, wobei es möglich ist, eine große Dämpfung zu bewirken und die Schwingung der Maschine zu reduzieren.
Das heißt, die vierte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Hydrohalterung 20 auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse 11 angeordnet ist, die in einer Draufsicht durch den Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 verläuft.
Es kann angenommen werden, dass die Longitudinalschwingung auf die geneigte Hydrohalterung derart ausgeübt wird, dass die longitudinale Parallelbewegung und die Gierbewegung um den Schwerpunkt des Antriebsaggregats kombiniert sind. Wenn die geneigte Hydrohalterung auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse angeordnet ist, die durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, geht die Gierbewegung gegen 0, wobei es möglich ist, die longitudinale Parallelbewegung der Maschine effektiv auf die Hydrohalterung zu übertragen, und ferner die Dämpfungsleistung der geneigten Hydrohalterung effektiv zur Geltung zu bringen.
Hinsichtlich der Auslegung gibt es jedoch einen Fall, in welchem es schwierig ist, die geneigte Hydrohalterung 20 auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse 11 zu platzieren, die durch den Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 verläuft, entsprechend einer Freiraumbeziehung bezüglich eines Abgaskrümmers, einer Karosserie, eines Teilrahmens oder eines Getriebegehäuses. Dann kommt die nächste Ausführungsform zur Geltung.
Die 10A und 10B sind Ansichten einer Maschinenhalterung für die transversale Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In beiden 10A und 10B sind die geneigten Hydrohalterungen 20 und 20 an der linken und der rechten Seite um den Schwerpunkt 57 angeordnet, wobei die Abstände L5 und L6 in Lateralrichtung vom Schwerpunkt 57 zu den rechten und linken geneigten Hydrohalterungen 20 und 20 im Wesentlichen gleich sind. Durch diese wesentliche Gleichsetzung werden die rechten und linken Gierbewegungen, die erwartungsgemäß um die rechten und linken Maschinenhalterungen entsprechend den Unterstützungspunkten erzeugt werden, aufgehoben. Somit ist es möglich, die gleiche Wirkung zu erzielen wie im Fall des Platzierens der geneigten Hydrohalterung 20 auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse 11, die durch den Schwerpunkt 57 verläuft.
Das heißt, die fünfte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die geneigten Hydrohalterungen an der linken und der rechten Seite der Fahrzeuglängsachse angeordnet sind, die in einer Draufsicht durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, wobei der Abstand von der Fahrzeuglängsachse zur linken geneigten Hydrohalterung im wesentlichen gleich dem Abstand der Fahrzeuglängsachse zur rechten geneigten Hydrohalterung ist.
Wenn die Anzahl der geneigten Hydrohalterungen eine große Anzahl ist, ist es nicht notwendig, alle geneigten Halterungen auf oder nahe der Fahrzeuglängsachse anzuordnen, die durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats verläuft, sondern es ist ausreichend, den Abstand von der Fahrzeuglängsachse zur linken geneigten Hydrohalterung an den Abstand von der Fahrzeuglängsachse zur rechten geneigten Hydrohalterung anzugleichen. Dies liegt daran, dass die rechten und linken Momente einander aufheben.
Da es gemäß der fünften Ausführungsform möglich ist, die Anordnungsposition in Lateralrichtung ausgehend vom Schwerpunkt vergleichsweise frei zu wählen, kann eine Freiheit bei der Anordnung der geneigten Hydrohalterung erhöht sein.
Als nächstes zeigen die 11A und 11B eine Maschinenhalterung für die transversale Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 11A sind die geneigten Hydrohalterung 20 und 20 an den vorderen und hinteren Seiten des Antriebsaggregats 54 angeordnet, derart, dass sie eine invertierte V-Form beschreiben.
In 11B sind die geneigten Hydrohalterungen 20 und 20 an den vorderen und hinteren Seiten des Antriebsaggregats 54 angeordnet, derart, dass sie eine V-Form beschreiben.
Als nächstes wird eine Funktion einer Maschinenhalterung für die transversale Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12A beschrieben, die eine Maschinenhalterung als Vergleichsbeispiel zeigt, und mit Bezug auf 12B, die Maschinenhalterung gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
Im Vergleichsbeispiel der 12A sind sowohl die vordere als auch die hintere geneigte Hydrohalterung 20 bzw. 20 so geneigt, dass sie nach vorne ansteigen. Folglich wird die Longitudinalschwingung des Antriebsaggregats 54 so erzeugt, dass sie nach vorne absinkt, wie durch einen Pfeil A gezeigt ist. In dem Fall, in dem der konische Gummi, der in den geneigten Hydrohalterungen 20 und 20 enthalten ist, anschwillt, wird das Antriebsaggregat 54 um ein kleines Maß dauerhaft nach vorne verschoben, wobei die Kurbelwelle der Maschine 16 nach vorne verschoben wird. Bei einer Schwingungsgegenmaßnahme ist es nicht erwünscht, dass das Antriebsaggregat aus einer vorgegebenen Position nach vorne oder nach hinten verschoben wird.
Da diesbezüglich gemäß der Struktur in 12B ein Paar geneigter Hydrohalterungen 20 und 20 in einer gegenüberliegenden Weise angeordnet ist, werden die dauerhaften Beanspruchungen der konischen Gummi aufgehoben, so dass das Antriebsaggregat 54 nicht dauerhaft nach vorne oder hinten verschoben wird.
Das heißt, die sechste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die geneigten Hydrohalterung 20 und 20 an den vorderen und hinteren Seiten (in der Zeichnung die linken und rechten Seiten) einer Fahrzeugquerachse angeordnet sind, die in einer Draufsicht durch den Schwerpunkt 57 des Antriebsaggregats 54 (einer Achse, die in einer Vorne-Hinten-Richtung durch einen Punkt 57 verläuft) verläuft, wie in 12B gezeigt ist, wobei die vordere und linke geneigte Hydrohalterung 20 bzw. 20 so angeordnet sind, dass die Maximaldämpfung-Erzeugungsachsen 30 und 30 eine V-Form oder eine invertierte V-Form bilden.
Wenn auf dem Gummi wiederholte Belastungen und Wärme von der Maschine ausgeübt werden, schwillt der Gummi gemäß einem Kriechphänomen an. In der geneigten Hydrohalterung ist der konische Gummi im oberen Abschnitt geneigt. Aufgrund der obenerwähnten dauerhaften Beanspruchung bewegt sich die obere Oberfläche des konischen Gummis longitudinal, d. h. in Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs, mit einem geringen Maß. Folglich verschiebt sich die Lageroberfläche der geneigten Hydrohalterung zur Vorderseite oder zur Rückseite, wobei die Position der transversalen Maschine verändert wird. Es besteht die Möglichkeit, dass diese Änderung eine Zunahme der Schwingungsübertragung von der Maschine zur Fahrzeugkarosserie bewirkt.
Da diesbezüglich gemäß der sechsten Ausführungsform ein Paar geneigter Hydrohalterungen in einer gegenüberliegenden Weise oder Rücken an Rücken angeordnet ist, ist es möglich, die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen aufzuheben, was ermöglicht, das Entstehen der Probleme zu verhindern.
Es folgt eine Beschreibung einer Dämpfungseigenschaft der geneigten Hydrohalterung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Graph, der erforderlich ist, um die Dämpfungseigenschaft zu analysieren, wobei eine horizontale Achse x einer Longitudinalrichtung entspricht und eine vertikale Achse z einer Vertikalrichtung entspricht. θ ist ein Neigungswinkel, Ki(0) ist eine Verlustquelle in einer Richtung einer Dämpfungsachse, Ki(x) ist eine Verlustquelle in einer Longitudinalrichtung, und Ki(z) ist eine Verlustquelle in einer Vertikalrichtung.
Wie aus der Zeichnung deutlich wird, ergibt sich eine Formel Ki(x) = Ki(0) × sinθ.
Wenn im Gegensatz hierzu eine Amplitude in Richtung der Dämpfungsachse auf L(0) eingestellt wird und eine Amplitude in Longitudinalrichtung auf L(x) eingestellt wird, ergibt sich in der gleichen Weise eine Formel L(x) = L(0) × sinθ.
Wenn eine Größe der Dämpfungsenergie in Longitudinalrichtung gleich E(x) ist, ist dieses E(x) proportional zu Ki(x) × L(x). Da die Formeln Ki(x) = Ki(0) × sinθ und L(x) = L(0) × sinθ gelten, ist die Größe der Dämpfungsenergie in Longitudinalrichtung E(x) proportional zu Ki(0) × sinθ × L(0) × sinθ = E(0) × sin²θ.
Der Bequemlichkeit halber wird die Größe der Dämpfungsenergie in Longitudinalrichtung durch die Formel E(x) = E × sin²θ ausgedrückt.
Da es bezüglich der Vertikalrichtung ausreicht, x durch z zu ersetzen und sinθ durch cosθ zu ersetzen, kann die Größe der Dämpfungsenergie in Vertikalrichtung durch die Formel E(z) = E × cos²θ ausgedrückt werden.
Der Graph der 14 zeigt eine siebte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine horizontale Achse θ bezeichnet und eine vertikale Achse eine Größe der Dämpfungsenergie bezeichnet. Eine Kurve E(x) wird mittels der Formel E(x) = E × sin²θ erhalten.
Da die Maschinenhalterung vorgesehen ist, um hauptsächlich die Vertikalschwingung zu dämpfen, ist eine Hauptfunktion eine Vertikalschwingungsdämpfung und eine Nebenfunktion ist eine Longitudinalschwingungsdämpfung, ebenso wie in der geneigten Hydrohalterung 20.
Erfahrungsgemäß ist es erwünscht, die Longitudinalschwingungsdämpfung von 3,0 % sicherzustellen. Da 0,03 in der vertikalen Achse gleich 3,0 entspricht, wird θ = 10° zu einer Untergrenze durch Wiedergeben mittels eines Neigungswinkels θ.
Gemäß der siebten Ausführungsform ist die geneigte Hydrohalterung dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Hydrohalterung längs der Fahrzeuglängsachse geneigt ist, wobei der Neigungswinkel nicht kleiner als 10° ist.
Eine Größe des Neigungswinkels bestimmt eine Größe der Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung der geneigten Hydrohalterung. Wenn der Neigungswinkel kleiner als 10° ist, wird die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung unmäßig klein. Dementsprechend ist es notwendig, das der Neigungswinkel gleich oder größer als 10° festgelegt wird.
Der Graph der Figur zeigt eine achte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine horizontale Achse θ angibt und eine vertikale Achse eine Größe der Dämpfungsenergie angibt. Eine nach oben ansteigende Kurve wird mittels der Formel E(x) = E × sin²θ erhalten, während eine nach unten abfallende Kurve mittels der Formel E(z) = E × cos²θ erhalten wird.
Wenn das Fahrzeug auf einer welligen Straßenoberfläche fährt, wird eine Beziehung zwischen einer Vertikalbeschleunigung der Fahrzeugkarosserie und einer Longitudinalbeschleunigung entsprechend einer Straßenoberflächenform und einer Spezifikation der Aufhängung verändert. Auf der Grundlage der Untersuchungen der Erfinder liegt jedoch eine Rate zwischen der Vertikalbeschleunigung und der Longitudinalbeschleunigung in geeigneter Weise innerhalb eines Bereiches zwischen 15:1 und 2:1.
Bei der Rate 2:1 ist die Zahl 1 eine Longitudinalkomponente, während die Vertikalkomponente nicht mehr reduziert werden kann. Dies liegt daran, dass die Maschinenhalterung ursprünglich so strukturiert ist, dass sie die Vertikalschwingung dämpft.
Die Rate 15:1 entspricht dem Neigungswinkel von 15°, während die Rate 2:1 dem Neigungswinkel von 35° entspricht.
Das heißt, die achte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel innerhalb des Bereiches zwischen 15° und 35° liegt.
Wenn der Neigungswinkel gleich oder größer als 15° ist, wird die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung weiter erhöht. Die Dämpfungsleistungsfähigkeit in Vertikalrichtung wird jedoch entsprechend der erhöhten Dämpfungsleistungsfähigkeit in Longitudinalrichtung reduziert. Dementsprechend wird die Obergrenze der Neigungswinkels auf 35° festgelegt.
16 ist eine schematische Ansicht einer neunten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R sind an den vorderen und hinteren Seiten des Antriebsaggregats 54 angeordnet.
Die geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R sind so angeordnet, dass sie zusätzlich zur Vertikalschwingung die Longitudinalschwingung dämpfen. Dementsprechend ist wenigstens eine der geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R nach Wunsch so strukturiert, dass die Dämpfungsspitzenfrequenz der Dämpfungskennlinie gleich der longitudinalen Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats mit der transversalen Maschine ist. Die geneigte Hydrohalterung 20F oder 20R ist so eingestellt, dass die Dämpfungsspitzenfrequenz an die Frequenz im Bereich von 0,6 L bis 1,5 L, vorzugsweise im Bereich von 0,7 L bis 1,3 L, zu einem Zeitpunkt, zu dem die longitudinale Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats mit der transversalen Maschine gleich L ist, angeglichen ist.
Das heißt, die neunte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem die Komponente entlang der Fahrzeuglängsachse in der Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats als longitudinale Resonanzfrequenz bezeichnet wird, die Spitzenfrequenz wenigstens einer geneigten Hydrohalterung so festgelegt ist, dass sie nahe der longitudinalen Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats liegt.
Die Schwingungen der verschiedenen Arten von Frequenzbändern werden auf die Maschinenhalterung übertragen. Unter diesen ist die longitudinale Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats die wichtigste Frequenz, wobei es hinsichtlich der Unterbindung des Oszillierens der Maschine in Longitudinalrichtung und des Unterbindens des Schwingens der Fahrzeugkarosserie in Longitudinalrichtung als Folge hiervon effektiv ist, wenigstens eine geneigte Hydrohalterung entsprechend der obenerwähnten longitudinalen Resonanzfrequenz vorzusehen.
Ferner haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung festgestellt, dass im Fall des Anordnens der vorderen und hinteren geneigten Hydrohalterungen 20F und 20R, wie gezeigt ist, z. B. die Dämpfungsspitzenfrequenz der hinteren geneigten Hydrohalterung 20R nahe der longitudinalen Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats festgelegt wird, jedoch die vordere geneigte Hydrohalterung 20F eine neue Wirkung entsprechend einer weiteren Einstellung entfalten kann.
Unter den verschiedenen Arten von Schwingungen, die auf die Maschinenhalterung ausgeübt werden, wird die nicht-unterstützte longitudinale Resonanzfrequenz, die vom Rad über die Aufhängung ausgeübt wird, wichtig. Die nicht-unterstützte longitudinale Resonanzfrequenz ist erfahrungsgemäss 2 bis 15 Hz höher als die longitudinale Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats, wenn sie aktuell im Fahrzeug gemessen wird, das im praktischen Gebrauch ist. Dementsprechend ist die Dämpfungsspitzenfrequenz der vorderen geneigten Hydrohalterung 20F wenigstens um 2 Hz höher eingestellt als bei der hinteren geneigten Hydrohalterung 20R.
Das heißt, gemäß der zehnten Ausführungsform ist die geneigte Hydrohalterung dadurch gekennzeichnet, dass mehrere geneigte Hydrohalterungen vorgesehen sind, wobei die Spitzenfrequenz der ersten geneigten Hydrohalterung nahe der longitudinalen Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats festgelegt wird, und die Spitzenfrequenz der zweiten geneigten Hydrohalterung wenigstens 2 Hz höher ist als bei der ersten geneigten Hydrohalterung.
Obwohl in diesem Fall die geneigte Hydrohalterung 20 auf der in den 2A und 2B beschriebenen Struktur beruht, kann die geneigte Hydrohalterung 20 durch gesamtes Neigen der Vertikaltyp-Hydrohalterung 40, die in 3 beschrieben worden ist, um einen Winkel θ ersetzt werden.
Da jedoch der Bolzen 49 durch Neigen der Vertikaltyp-Hydrohalterung 40 insgesamt um den Winkel θ geneigt wird, ist es notwendig, eine geneigte Oberfläche auf Seite der Maschine auszubilden, um somit ein geneigtes Bolzenloch bereitzustellen, wodurch die Kosten der Maschine erhöht werden. Gemäß der Struktur in 2 bewirkt die geneigte Hydrohalterung 20 eine geringe Kostenerhöhung, jedoch kann auf Seite der Maschine die herkömmliche Struktur beibehalten werden.

Claims

Anordnung einer Unterstützungsstruktur, wobei die Unterstützungsstruktur an einer Fahrzeugkarosserie eine transversale Maschine (16) unterstützt, die eine Kurbelwelle (15) aufweist, die horizontal in einem rechten Winkel zu einer Fahrzeuglängsachse (11) verläuft, wobei die Unterstützungsstruktur eine Maschinenhalterung umfasst, die wenigstens eine geneigte Hydrohalterung (20) enthält, die ein Arbeitsfluid (33) umschließt und eine Maximaldämpfung-Erzeugungsachse (30) aufweist, die mit einem vorgegebenen Winkel bezüglich einer vertikalen Linie geneigt ist, wobei die geneigte Hydrohalterung innerhalb einer Gesamtbreite eines Antriebsaggregats (54) angeordnet ist, das einen Schwerpunkt (57) aufweist und die transversale Maschine (16) und ein Getriebe (53) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Hydrohalterung in der gleichen Höhe angeordnet ist wie der Schwerpunkt (57) des Antriebsaggregats, oder dass wenigstens eine geneigte Hydrohalterung (20) mehrfach ausgeführt ist, wobei ein Mittelwert der Höhe der geneigten Hydrohalterungen gleich der Höhe des Schwerpunkts (57) des Antriebsaggregats (54) ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die geneigte Hydrohalterung (20) auf oder längs der Fahrzeuglängsachse (11) angeordnet ist, die in der Draufsicht betrachtet durch den Schwerpunkt (57) des Antriebsaggregats (54) verläuft.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die geneigten Hydrohalterungen (20) an den rechten und linken Seiten der Fahrzeuglängsachse (11) angeordnet sind, die in der Draufsicht betrachtet durch den Schwerpunkt (57) des Antriebsaggregats (54) verläuft, wobei ein Abstand zwischen der vertikalen Längsachse und der linken Hydrohalterung im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der vertikalen Längsachse und der rechten Hydrohalterung festgelegt ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, wobei die geneigten Hydrohalterungen (20) an den vorderen und hinteren Seiten einer Fahrzeugquerachse angeordnet sind, die in einer Seitenansicht betrachtet durch den Schwerpunkt (57) des Antriebsaggregats (54) verläuft, wobei die vorderen und hinteren geneigten Hydrohalterungen so angeordnet sind, dass eine Maximaldämpfung-Erzeugungsachse (30) eine V-Form oder eine invertierte V-Form bildet.
Anordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die geneigte Hydrohalterung (20) bezüglich der Fahrzeuglängsachse (11) in einem Neigungswinkel von nicht weniger als 10° geneigt ist.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei der Neigungswinkel in einem Bereich von 15° bis 35° liegt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine geneigte Hydrohalterung (20) eine Dämpfungsspitzenfrequenz aufweist, die so eingestellt ist, dass sie einer Komponenten längs der Fahrzeuglängsachse (11) einer Resonanzfrequenz des Antriebsaggregats (54) entspricht, um somit die Resonanzfrequenzkomponente des Antriebsaggregats zu dämpfen.
Anordnung nach Anspruch 7, wobei wenigstens eine geneigte Hydrohalterung 20 erste und zweite geneigte Hydrohalterungen (20) umfasst, wobei die erste geneigte Hydrohalterung eine Dämpfungsspitzenfrequenz aufweist, die entsprechend der Resonanzfrequenzkomponente des Antriebsaggregats (54) festgelegt ist, und die zweite geneigte Hydrohalterung eine Dämpfungsspitzenfrequenz aufweist, die wenigstens um 2 Hz höher festgelegt ist als diejenige der ersten geneigten Hydrohalterung.