DE684764C - Elastische Abstuetzung von Antriebsvorrichtungen, insbesondere von Fahrzeugmotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
5. DEZEMBER 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 684764
KLASSE 63 c GRUPPE 35

B 180452 III63C

BeIa V. Barenyi in Berlin-Charlottenburg

ist als Erfinder genannt worden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Oktober ^937 ab
Patenterteilung bekanntgemacht am 9. November 1939

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur elastischen Abstützung von Antriebsvorrichtungen, wie Motoren, Getrieben u. dgl., im Rahmen von Fahrzeugen mittels Gummimetal lagern. Derartige elastische Abstützungen sind an sich bekannt. Sie sollen den Zweck erfüllen, die von der Antriebsvorrichtung ausgehenden Schwingungen abzudämpfen bzw. ihre Auswirkung auf die Umgebung, z. B. den Fahrzeugrahmen, zu verhindern. Je weicher eine solche elastische Abstützung" durchgeführt wird, um so größer ist der zu erwartende Erfolg. Eine Grenze der Weichheit für die elastischen Stützen ist jedoch durch die notwendige Stabilität der Antriebsvorrichtung gegeben. Man war deshalb bisher im allgemeinen bemüht, elastisch zu lagernde Motoren möglichst stabil zu lagern, d. h. man ordnete mindestens drei, meist aber vier und mehr elastische Stützen an. Dabei waren sämtliche elastische Stützen gleichzeitig Traglager, indem sich das Gewicht des Motors je nach deren Anordnung auf sie verteilte. Es gibt indessen auch sogenannte Zweipunktlagerungen. Hierbei handelt es sich jedoch nur um scheinbare Zweipunktlagerungen. Die Bezeichnung Zweipunktlagerung ist nämlich wenig zutreffend, da die verwendeten Stützen ihrer Form und Größe nach meist eher als elastische Traversen anzusprechen sind. Bei Verwendung kleiner Stützen, die unter gewissen Voraussetzungen als Lagerpunkte aufgefaßt werden könnten, bedient man sich indessen sogenannter Zusatzfedern, die zwar an der statischen Lastaufnahme nicht beteiligt werden, schwingungstechnisch jedoch nichts anderes als eine dritte, die Lagerung stabilisierende Stütze bedeuten. Es ist weiter bekannt, zwischen den Antriebsvorrichtungen von Fahrzeugen und den von

ihnen angetriebenen Rädern elastische Kupplungen anzuordnen, die aus zwischen metallenen Flanschen einvulkanisierten Gummiblöcken bestehen.
Die Erfindung besteht nun darin, eine derartige zwischen Motor und Antrieb angeordnete gummielastische Kupplung gleichzeitig zur Erfüllung der weiteren Aufgabe, nämlich den Motor elastisch abzustützen, mit heranzuziehen. Die Erfindung geht dabei von der Erwägung aus, daß für die schwingungstechnische Charakteristik elastischer Abstützungen nicht die Zahl der das Gewicht aufnehmenden elastischen Lager, sondern vielmehr die Zahl sämtlicher zwischen Motor und Fundament angeordneter elastischer Stützen maßgebend ist. Bei schwingungstechnisch starrer Einspannung des Abtriebes übt also die zwischen Motor und Abtrieb angeordnete elastische Kupplung ebenfalls rückstellende Kräfte auf die zu lagernde Maschine aus. Bei nicht fest eingespannter Abtriebswelle hingegen bildet der Abtrieb ein Teil der schwingenden Masse und verursacht somit ungünstige Eigenschwingungszahlen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer elastischen Lagerung werden diese Nachteile beseitigt. Gemäß der Erfindung übernimmt die elastische Kupplung selbst die Rolle einer Abstützung, sie wird also von vornherein den rückstellenden Kräften und Momenten zugezählt, wodurch eine besonders weiche und nachgiebige Abstützung des zu lagernden Aggregates möglich wird.
Die an sich bekannte elastische Lagerung von Fahrzeugmotoren, bei der die Lager in der zur Kurbelwelle senkrecht stehenden Schwerpunktebene angeordnet sind, wird erfindungsgemäß praktisch dadurch brauchbar gemacht, daß die das Drehmoment übertragende Kupplung vorzugweise die Stabilisierung der elastischen Abstützung übernimmt. Grundsätzlich ist es jedoch für das Wesen der Erfindung vollständig belanglos, ob die Gummikupplung auch zur Gewichtsaufnahme herangezogen wird. Es liegt beispielsweise durchaus im Rahmen der Erfindung, daß z. B. bei Abstützung von Fahrzeugmotoren in zwei Punkten eine elastische Stütze an der vorderen Stirnseite des Motors angeordnet ist, während eine zweite elastische Stütze die das Drehmoment übertragende Kupplung bildet. Vorteilhaft werden in diesem Falle die elastischen Stützen in der Kurbelwellenachse angeordnet. Insbesondere bei Fahrzeugmotoren ist ferner eine Abstützung möglich, bei der der Motor z. B. unter Vermittlung einer Ouerstange oberhalb seines Schwerpunktes pendelartig in elastischen Lagern hängt und die unterhalb der Lager angeordnete Kupplung räumlich stabilisiert.

Das Wesen der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Die einzelnen Figuren stellen dar:

Fig. ι die Lagerung eines Motors in der Schwerpunktebene,

Fig. 2 die Abstützung eines Schiftsmotors in zwei Punkten,

Fig. 3 und 4 die Abstützung eines Kraftradmotors.

In Fig. ι ist der aus dem Zylinderblock 1 und dem Kurbelgehäuse 1' bestehende Motor mit dem Getriebeblock 2 verflanscht. In der zur Kurbelwelle senkrechten Schwerpunktebene ist ein elastischer Gumrnimetallring 3 angeordnet, der das Motorgewicht aufnimmt. Eine solche Lagerung wäre z. B. im Fahrzeugbau absolut unbrauchbar, wenn nicht durch Anordnung einer weiteren elastischen Stütze für die Stabilität der Lagerung gesorgt werden würde. Bisher half man sich damit, daß man eine an der Gewichtsaufnahme nicht beteiligte Gummimetallfeder am Ende des Getriebeblockes 2 anordnete und zur Übertragung des Drehmomentes ein im Fahr- ^eugbau übliches Kardangelenk verwendete. Erfindungsgemäß wird nun die Aufgabe der stabilisierenden Stütze der das Drehmoment übertragenden Kupplung zugewiesen, die in diesem Fall aus einer Gummimetall kupp- go lung 4 besteht. Da die Wellenleitung 5 unmittelbar an der Kupplung in einem Lager gelagert ist, kann die Kupplung 4 den Axialschub unter Druck- bzw. Zugverformung, des Gummis elastisch aufnehmen. Bei allen anderen durch die Erregungen des Motors und durch äußere Krafteinwirkungen auf den .Motor bedingten Beanspruchungen wird der Gummi der Kupplung 4 jedoch auf Scherung beansprucht. Die Erfindung gestattet hier also die Verwendung einer vom drehschwingungstechnischen Standpunkt vorteilhaften Gummimetallkupplung zur Übertragung der Drehmomente und vereinfacht gleichzeitig das Gesamtbild der elastischen Lagerung des Antriebsblockes.

Fig. 2 zeigt die Lagerung eines Motors gemäß der Erfindung in einem Boot. Die aus Motor ι und Getriebe 2 bestehende Antriebsvorrichtung ist in der das Drehmoment übertragenden Gummimetallkupplung 4 und in . einem an der entgegengesetzten Stirnseite des Motors angeordneten Gummimetallager-4' dadurch eingehängt, daß die Wellenleitung 5 innerhalb des im Bootskörper 6 befestigten Stevenrohres 7 in Lagern S und 9 geführt wird, während das zweite Traglager 4' unmittelbar am Bootskörper befestigt ist. Vorteilhaft kann das Lager 4' in der Verlängerung der Welle 5 angeordnet sein, wodurch man eine überaus einfache und in ihrer Wirkung günstige elastische Abstützung erhält.

Bei dieser Ausführungsform der elastischen Abstützung wird nicht nur die Kupplung 4, sondern auch das Lager 4' auf Verdrehung beansprucht, indem das Lager 4' die Drehmomentreaktion aufzunehmen hat. Diese nicht mehr einfacher und übersichtlicher zu gestaltende elastische Abstützung ermöglicht die vom federungstechnischen Standpunkt vorteilhafte Ausnutzung der Scherbeanspruchung des Gummis in allen Richtungen und gestattet insbesondere durch eine große Nachgiebigkeit in der Drehrichtung um die Kurbelwelle eine weitgehende Ausschaltung, der Übertragung von Drehschwingungen auf den Bootskörper.

In den Fig. 3 und 4 ist die Anwendung des Erfindungsgedankens bei der elastischen La-

' gerung eines Kraftradmotors in zwei Ansichten dargestellt. Der Kraftradrahmen setzt sich aus dem Gabelkopf 10 und den Rahmenstreben 11 bis 15 zusammen. Der aus Motor 1 und Kurbelgehäuse 1' bestehende Antriebsblock wird unter Vermittlung eines Tragrohres 16, das oberhalb des Motorschwerpunktes z. B. mit dem Zylinderkopf^ verbunden ist, in zwei Gummilagern 17 gelagert. Die Lager 17 bestehen aus einem in bekannter Weise zwischen einer äußeren und inneren starren Hülse festhaftend angeordneten Gummikörper. Die Gummilager 17 werden in am Rohr 16 festgeklemmte Augenstücke 18 eingeschoben, und es wird durch die Innenhülse ein Bolzen 19 geführt, an dem die Laschen 20 angreifen, die über einen Bolzen 21 und eine Schelle 22 mit dem Rahmen in Verbindung stehen. Das Tragrohr 16 kann auch in einem Lager 23 drehbar angeordnet sein. Um den Motor auch gegenüber Querstößen federnd abzustützen, erfolgt der Abtrieb von der Welle 24 über eine Gummiringkupplung 25, deren äußerer'Metallring bei 26 mit dem Kettenrad 27 verbunden ist. Die Achse 28 des Kettenrades 27 läuft in Kugellagern 29, die in ein Gehäuse 30 eingebaut sind, das seinerseits durch das Lagerschild 31 und den Steg 32 mit der Rahmenschleife 12, 13 bzw. 12', 13' in fester Verbindung steht. Um die Antriebswelle 24 ohne Schwierigkeiten mit der Achse 28 des Kettenrades 27 in Übereinstimmung bringen zu können, sind die Augenstücke 18 auf dem Tragrohr 16 verschiebbar angeordnet. Überdies gestatten die Laschen 20 je nach ihrer Einstellung eine Verstellung des Aggregates in bezug auf den Kraftradrahmen, also auch auf die Achse 28. Das Ergebnis ist eine in jeder Richtung überaus weiche, dabei einfache elastische Abstützung des Kraftradmotors, die eine weitgehende Isolierung des Rahmens von allen vorkommenden Krafteinwirkungen gewährleistet.

Für den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist es vollständig gleichgültig, wie der Gummi bei den elastischen Traglagern beansprucht wird. Er kann unter Einwirkung der statischen Last sowohl auf Zug, Druck, Scherung oder sonstwie verformt werden, ohne daß hierdurch an der Wirkungsweise der Erfindung etwas geändert werden könnte. Das Wesen der Erfindung besteht einzig und allein in der Heranziehung der Gummimetallkupplungen, welche zur übertragung der Drehmomente vorgesehen sind, zur gleichzeitigen elastischen Abstützung der Antriebsvorrichtungen. Ob die Gummknetal!kupplungen auch an der Aufnahme der statischen Last der Antriebsvorrichtungen beteiligt sind oder nicht, ist dann lediglich eine Frage der Zweckmäßigkeit. Die Erfindung ist in ihren Ausführungsmöglichkeiten mit den gezeigten Beispielen nicht erschöpft. Ihre Anwendung erstreckt sich sowohl auf fahrbare als auch auf ortsfeste Maschinen. Ihre besondere Bedeutung liegt allerdings in ihrer Anwendung bei der elastischen Abstützung von Antriebsvorrichtungen in Fahrzeugen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elastische Abstützung von Antriebsvorrichtungen, wie Älotoren, Getrieben o. dgl., mittels Gummimetallverbindungen im Rahmen von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Abstützung

(3) in der Nähe der durch den Schwerpunkt des Motors (1) gehenden Ouerel>ene angeordnet ist und daß als eine den Motor (i) in seiner Normallage haltende, federnde Abstützung die die Drehmomente des Motors (1) übertragende elastische und durch ein Lager gestützte Kupplung 1

(4) dient (Fig. 1).

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Abstützung (4') an dem der elastischen Kupplungsscheibe (4) gegenüberliegenden Ende 1 des Motors (1) angeordnet ist (Fig, 2).

3. Abstützung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) z. B. unter Vermittlung einer Oucrstange (16) oberhalb seines Schwerpunktes pen- 1 delncl elastisch gelagert ist und die drehbare, als Kupplung wirkende Lagerung (25) sich seitlich unterhalb dieser Aufhängung befindet (Fig. 3 und 4).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen