WO2012095217A1 - Lagerung eines achsgetriebes im heckbereich eines personenkraftwagens - Google Patents

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Steffen KÜHLEWIND
Norbert Wendland
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/165—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles

Definitions

  • the invention relates to the mounting of a transaxle in the rear region of a passenger car on the one hand on a rear axle and on the other hand in a further connection point to the floor panel structure of the vehicle body with the interposition of elastic bearings.
  • the prior art in addition to DE 10 2004 004 417 A1, reference is made to EP 0 170 220 A1.
  • the solution to this problem is characterized in that the axle drive on the output side on the only cross member of the rear axle, which further has two side members, is mounted, and the input side is attached via a series connection of two elastic bearings with an intermediate mass body on the floor panel structure.
  • the axle drive is preferably fastened to the floor panel structure at two connection points, which lie substantially adjacent to one another in the vehicle transverse direction, for which purpose two such series connections of elastic bearings with a common mass body are provided.
  • the weight of the mass body is of the order of 3 kilograms to 7 kilograms.
  • a rear axle carrier which has two longitudinally-aligned longitudinal members in addition to two only one of these two longitudinal members interconnecting and attached to this, extending substantially in the vehicle transverse direction cross member instead of the usual two parallel cross member.
  • additional clearance is now created in this area, which according to the invention has a particularly advantageous effect in the region of the input side of a transaxle, since this space can be used optimally as storage space or for the vehicle interior.
  • a rear axle according to the invention only a single, viewed in the direction of travel, preferably rear cross member on which the axle drive on the output side, that is suspended in the region of its transmission outputs.
  • the Axle transmission On the input side, ie in the region of the entrance of the arranged in the vehicle front area drive unit forth propeller shaft is the Axle transmission according to the invention mounted directly on the bottom plate structure of the vehicle body.
  • the two side members preferably extend beyond this storage area to the front in the direction of travel of the vehicle, but are deviating from the usual state of the art here not by a (further) cross member connected together. There are thus, as regards the correspondingly shaped rear axle, with its two side rails continue to provide sufficient opportunities for the attachment of wheel-guiding links.
  • Input side i. in the flange area of the Kardanweile the axle drive is then attached to the bottom plate structure of the vehicle body for lack of a cross member.
  • Axle transmission or get out of the teeth outgoing vibrations in the vehicle body a series connection of two elastic bearings provided with a lying between these bearings mass body.
  • This mass body is thus elastic both with respect to the vehicle body or its base plate structure as well as with respect to the axle drive, ie elastically supported by the interposition or integration of rubber-bearing elements, and is then designed to target a mass which has a weight force lying in a certain higher range has or generates, to be integrated between the housing of the transaxle and its suspension on the vehicle body.
  • this weight is selected, which may preferably be of the order of 3 to 7 kilograms.
  • reference numeral 1 denotes a rear axle carrier of a passenger car constructed according to the invention from two longitudinal beams 1a, 1b extending in mirror image to one another and substantially longitudinally aligned with the longitudinal direction 1a and 1b is, which runs in vehicle transverse direction.
  • this cross member 1c is supported via a support arm 2, a transaxle 3, at its two outputs two propeller shafts 4a shown only partially (as viewed in the direction of travel F of the vehicle left propeller shaft) and 4b are flanged (as the right propeller shaft).
  • the support arm 2 is located as seen in the direction of travel F in front of the cross member 1 c.
  • a propeller shaft 5 is flanged to the input side of the axle drive 3.
  • the axle drive 3 is fastened to the bottom plate structure 7 of the vehicle body via two adjacent attachment points 6a, 6b, viewed side by side or in transverse direction of the vehicle, as shown in detail in FIGS. 2, 3 explained below.
  • connection point 6a or 6b is formed by a series connection of two elastic bearings 61, 62, between which a mass body 60 is arranged, which is designed in such a way that a common mass body 60 is provided for the two adjoining connection points 6a, 6b.
  • Figure 3 shows a lying closer to the road surface lower elastic bearing 61, consisting of a cylindrical bearing sleeve 61a and disposed within this elastomeric body 61 b by means of a Elastomer body 61 b against a flange 3 * of the transaxle 3 pulling and vertically aligned screw 8 flanged to said flange 3 *.
  • Bearing sleeve 61a of this bearing 81 is fixedly connected to said mass body 60 or is a part of the same.
  • a further upper elastic bearing 62 is provided for each attachment point 6a, 6b, which is constructed similar to the lower bearing 61, namely from a bearing sleeve 62a firmly connected to the mass body 60 or forming a constituent part thereof is within which an elastomeric body 62 b is arranged, which is fastened by means of a screw 9 to the floor panel structure 7 of the vehicle body.
  • this upper bearing 62 is shaped such that the said screw 9 is aligned in the vehicle longitudinal direction, but this is not absolutely necessary.
  • the bottom plate structure 7 of the vehicle body is thus reinforced in the attachment region of this screw 9, that via the two screws 9 of the two connection points 6a, 6b together with the connection of the transaxle 3 via said support arm 2 on the cross member 1c of the rear axle carrier 1 this Achsgetechnische 3 is securely attached to the vehicle body, as described above by the special design of the connection points 6a, 6b prevents disturbing vibrations and thus noise from the axle drive 3 get into the vehicle body.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Achsgetriebes im Heckbereich eines Personenkraftwagens einerseits an einem Hinterachsträger und andererseits in einer weiteren Anbindungsstelle an der Bodenblechstruktur des Fahrzeugaufbaus unter Zwischenschaltung von elastischen Lagern, wobei das Achsgetriebe abtriebsseitig am einzigen Querträger des Hinterachsträgers, der weiterhin zwei Längsträger aufweist, gelagert ist, und eingangsseitig über eine Reihenschaltung zweier elastischer Lager mit einem dazwischen liegenden Massekörper an der Bodenblechstruktur befestigt ist. Vorzugsweise ist das Achsgetriebe an zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung nebeneinander liegenden Anbindungsstellen an der Bodenblechstruktur befestigt, wofür zwei solche Reihenschaltungen elastischer Lager mit einem gemeinsamen Massekörper vorgesehen sind und das Gewicht des Massekörpers in der Größenordnung von 3 Kilogramm bis 7 Kilogramm liegt.

Description

Lagerung eines Achsgetriebes im Heckbereich eines Personenkraftwagens
Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Achsgetriebes im Heckbereich eines Personenkraftwagens einerseits an einem Hinterachsträger und andererseits in einer weiteren Anbindungsstelle an der Bodenblechstruktur des Fahrzeugaufbaus unter Zwischenschaltung von elastischen Lagern. Zum Stand der Technik wird neben der DE 10 2004 004 417 A1 auf die EP 0 170 220 A1 verwiesen.
In der letztgenannten Schrift ist ein einfacher im wesentlichen nur aus einem Querträger bestehender Hinterachsträger einer Schräglenkerachse gezeigt, an dem ein Achsgetriebe bzw. ein dort sog. Differentialgehäuse mit seiner Eingangsseite gelagert ist, während die Ausgangsseite dieses Achsgetriebes oder Differentialgehäuses, in deren Bereich die zu den angetriebenen Fahrzeug-Rädern führenden Abtriebswellen an die beiden Getriebe-Ausgänge angeflanscht sind, über einen eigenständigen Getriebeträger am Bodenblech des Fahrzeugs befestigt ist.
An heute gängigen Personenkraftwagen mit aufwändigeren, insbesondere mehrere (einzelne) radführende Lenker je Rad aufweisenden Achskonstruktionen ist - soweit vorhanden - ein Achsgetriebe üblicherweise an drei Punkten eines annähernd rechteckigen rahmenförmigen, aus zwei Längsträgern und zwei Querträgern aufgebauten Hinterachsträgers, an dem die meisten der radführenden Lenker befestigt sind, elastisch gelagert. Ober diese elastische Lagerung des Achsgetriebes im Hinterachsträger in Verbindung mit der ebenfalls elastischen Lagerung des Hinterachsträgers an der Bodenblechstruktur des Fahrzeug-Aufbaus, zu der auch darin eingearbeitete Karosserie-Längsfräger und dgl. zählen, wird eine unerwünschte Einleitung höherfrequenter Schwingungen, die von den Verzahnungen des Achsgetriebes ausgehen, in den Fahrzeugaufbau vermieden. Gelangen hingegen solche höherfrequenter) Schwingungen beispielsweise über ein defektes elastisches Lager in den Fahrzeug-Aufbau, so können sich diese Schwingungen als gefürchte- tes „Singen" des Achsgetriebes, das über den als Resonanzkörper wirkenden Fahrzeug-Aufbau für die Insassen des Fahrzeugs störend hörbar wird, bemerkbar machen. Grundsätzlich hat sich der zuletzt geschilderte gängige Aufbau bewährt, jedoch benötigt ein solcher annähend rechteckiger rahmenförmiger Hinterachsträger relativ viel Bauraum und schränkt daher den nutzbaren Raum im Bereich der Hinterachse eines Personenkraftwagens ein.
Einen diesbezüglich günstigeren Hinterachsträger und eine an einen solchen günstigeren Hinterachsträger angepasste vorteilhafte Lagerung eines Achsgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebe abtriebsseitig am einzigen Querträger des Hinterachsträgers, der weiterhin zwei Längsträger aufweist, gelagert ist, und eingangsseitig über eine Reihenschaltung zweier elastischer Lager mit einem dazwischen liegenden Massekörper an der Bodenblechstruktur befestigt ist. Vorzugsweise ist das Achsgetriebe an zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung nebeneinander liegenden Anbindungsstel- len an der Bodenblechstruktur befestigt, wofür zwei solche Reihenschaltungen elastischer Lager mit einem gemeinsamen Massekörper vorgesehen sind. Vorzugsweise liegt das Gewicht des Massekörpers in der Größenordnung von 3 Kilogramm bis 7 Kilogramm.
Einerseits ist vorliegend ein Hinterachsträger vorgeschlagen, der neben zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung ausgerichteten Längsträgern nur mehr einen einzigen diese beiden Längsträger miteinander verbindenden und an diesen befestigten, im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung verlaufenden Querträger anstelle der bisher üblichen zwei zueinander parallelen Querträger besitzt. Mit dem Entfall des bzw. eines zweiten Querträgers wird in diesem Bereich nun zusätzlicher Freiraum geschaffen, der sich erfindungsgemäß im Bereich der Eingangsseite eines Achsgetriebes besonders vorteilhaft auswirkt, indem dieser Bauraum als Stauraum oder für den Fahrzeug-Innenraum optimal genutzt werden kann. Demgemäß weist ein erfindungsgemäßer Hinterachsträger nur noch einen einzigen, in Fahrtrichtung betrachtet vorzugsweise hinteren Querträger auf, an dem das Achsgetriebe abtriebsseitig, d.h. im Bereich seiner Getriebe-Ausgänge aufgehängt ist. Eingangsseitig, d.h. im Bereich des Eingangs der vom im Fahrzeug- Frontbereich angeordneten Antriebsaggregat her kommenden Kardanwelle ist das Achsgetriebe erfindungsgemäß direkt an der Bodenblechstruktur des Fahrzeugaufbaus gelagert. In Fahrzeug-Querrichtung betrachtet erstrecken sich die beiden Längsträger vorzugsweise über in diesen Lagerungsbereich hinaus nach vorne in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, sind dabei jedoch abweichend vom üblichen Stand der Technik hier nicht durch einen (weiteren) Querträger miteinander verbunden. Damit bestehen, was den entsprechend gestalteten Hinterachsträger betrifft, mit dessen beiden Längsträgern weiterhin ausreichende Möglichkeiten für die Befestigung von radführenden Lenkern. Der genannte, durch den Entfall eines Querträgers geschaffene zusätzliche Freiraum ist dann besonders groß, wenn der von den zu den angetriebenen Fahrzeugrädern führenden Abtriebswellen des Achsgetriebes weiter entfernte Querträger entfällt; in der Regel handelt es sich dabei um den in Fahrtrichtung betrachtet vorderen Querträger des Hinterachsträgers. Als einziger Querträger eines erfindungsgemäßen Hinterachsträgers verbleibt somit derjenige nahe der Abtriebswellen des Achsgetriebes, so dass dieses Achsgetriebe abtriebsseitig weiterhin in bewährter Weise an diesem Querträger und somit am Hinterachsträger gelagert bzw. befestigt werden kann.
Eingangsseitig, d.h. im Flansch-Bereich der Kardanweile ist das Achsgetriebe dann mangels eines Querträgers an der Bodenblechstruktur des Fahrzeug-Aufbaus befestigt. Um zu verhindern, dass über diese Befestigung höherfrequente, vom
Achsgetriebe bzw. von dessen Verzahnungen ausgehende Schwingungen in den Fahrzeug-Aufbau gelangen, ist erfindungsgemäß eine Reihenschaltung von zwei elastischen Lagern mit einem zwischen diesen Lagern liegenden Massekörper vorgesehen. Dieser Massekörper ist somit sowohl gegenüber dem Fahrzeug- Aufbau bzw. dessen Bodenblechstruktur ais auch gegenüber dem Achsgetriebe elastisch, d.h. unter Zwischenschaltung oder Einbindung von Gummiiager- Eiementen elastisch gelagert und ist daraufhin ausgelegt, gezielt eine Masse, die eine in einem bestimmten höheren Bereich liegende Gewichtskraft aufweist bzw. erzeugt, zwischen dem Gehäuse des Achsgetriebes und dessen Aufhängung am Fahrzeug-Aufbau einzubinden. In Abhängigkeit vom Wert der kritischen höherfrequenten Schwingungen des Achsgetriebes, die üblicherweise im Bereich 400 - 600 Hertz liegen, ist diese Gewichtskraft gewählt, die vorzugsweise in der Größenordnung von 3 bis 7 Kilogramm liegen kann. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieis weiter erläutert, wobei die beigefügte Figur 1 die Aufsicht von unten auf einen erfindungsgemäßen Hinterachsträger mit Achsgetriebe eines Personenkraftwagens zeigt, während in Figur 2 eine perspektivische Ansicht der getriebeeingangsseitigen
Lagerung des Achsgetriebes an der Bodenblechstruktur des Fahrzeugaufbaus und in Figur 3 der Schnitt A-A aus Figur 1 dargestellt ist.
Zunächst auf Fig.1 Bezug nehmend ist mit der Bezugsziffer 1 ein Hinterachsträger eines Personenkraftwagens gekennzeichnet, der erfindungsgemäß aus zwei spiegelbildlich zueinander verlaufenden im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung ausgerichteten Längsträgern 1a, 1 b und einem diese beiden Längsträger 1a, 1b verbindenden Querträger 1c aufgebaut ist, der in Fzg.-Querrichtung verläuft. Unter anderem an diesem Querträger 1c ist über einen Stützarm 2 ein Achsgetriebe 3 abgestützt, an dessen beiden Ausgänge zwei nur ansatzweise dargestellte Gelenkwellen 4a (als die in Fahrtrichtung F des Fahrzeugs betrachtet linke Gelenkwelle) und 4b (als rechte Gelenkwelle) angeflanscht sind. Der Stützarm 2 befindet sich wie ersichtlich in Fahrtrichtung F betrachtet vor dem Querträger 1 c.
An der Eingangsseite des Achsgetriebes 3 ist wie üblich eine Kardanwelle 5 angeflanscht. Im Bereich seiner Eingangsseite ist das Achsgetriebe 3 über zwei in Fzg.-Querrichtung nebeneinander bzw. in Fzg.-Querrichtung betrachtet hintereinander liegende Anbindungsstellen 6a, 6b an der Bodenblechstruktur 7 des Fahrzeugaufbaus befestigt, wie detailliert die im folgenden erläuterten Figuren 2, 3 zeigen.
Jede Anbindungsstelle 6a, bzw. 6b ist durch eine Reihenschaltung zweier elastischer Lager 61 , 62 gebildet, zwischen denen ein Massekörper 60 angeordnet ist, der solchermaßen gestaltet ist, dass für die beiden nebeneinander liegenden Anbindungsstellen 6a, 6b ein gemeinsamer Massekörper 60 vorgesehen ist. Wie insbesondere Fig.3 zeigt ist ein näher an der Fahrbahn liegendes unteres elastisches Lager 61 , bestehend aus einer zylindrischen Lagerhülse 61a und einem innerhalb dieser angeordneten Elastomerkörper 61 b mittels einer den Elastomerkörper 61 b gegen einen Flansch 3* des Achsgetriebes 3 ziehenden und vertikal ausgerichteten Schraube 8 an besagtem Flansch 3* angeflanscht. Die
Lagerhülse 61a dieses Lagers 81 ist fest mit dem genannten Massekörper 60 verbunden bzw. ist ein Bestandteil desselben.
Im wesentlichen in Vertikalrichtung oberhalb des unteren Lagers 61 ist für jede Anbindungsstelle 6a, 6b ein weiteres oberes elastisches Lager 62 vorgesehen, welches ähnlich dem unteren Lager 61 aufgebaut ist, nämlich aus einer mit dem Massekörper 60 fest verbundenen bzw. einen Bestandteil desselben bildenden Lagerhülse 62a besteht, innerhalb derer ein Elastomerkörper 62b angeordnet ist, welcher mittels einer Schraube 9 an der Bodenblechstruktur 7 des Fahrzeug- Aufbaus befestigt ist. Dabei ist vorliegend dieses obere Lager 62 solchermaßen geformt, dass die besagte Schraube 9 in Fahrzeug-Längsrichtung ausgerichtet ist, jedoch ist dies nicht zwingend erforderlich. Die Bodenblechstruktur 7 des Fahrzeugaufbaus ist dabei im Befestigungsbereich dieser Schraube 9 solchermaßen verstärkt ausgebildet, dass über die beiden Schrauben 9 der beiden Anbindungs- stellen 6a, 6b zusammen mit der Anbindung des Achsgetriebes 3 über den genannten Stützarm 2 am Querträger 1c des Hinterachs trägers 1 dieses Achsgetriebe 3 sicher am Fahrzeug-Aufbau befestigt ist, wobei wie weiter oben geschildert durch die besondere Gestaltung der Anbindungsstellen 6a, 6b verhindert wird, dass störende Schwingungen und somit Geräusche aus dem Achsgetriebe 3 in den Fahrzeug-Aufbau gelangen. Hinsichtlich der Abstützung des Achsgetriebes 3 am Hinterachsträger 1 wird dies in üblicher Weise über eine elastische Lagerung des Stützarms 2 am Querträger 1c und über die ebenfalls übliche elastische Lagerung des Hinterachsträgers 1 in den vier an den Enden der beiden Längsträger 1a, 1 b vorgesehenen Lagerstellen 11 gegenüber der Bodenblechstruktur des Fahrzeugaufbaus realisiert.

Claims

Patentansprüche
1. Lagerung eines Achsgetriebes (3) im Heckbereich eines Personenkraftwagens einerseits an einem Hinterachsträger (1 ) und andererseits in einer weiteren Anbindungssteile (6a, 6b) an der Bodenblechstruktur (7) des Fahrzeugaufbaus unter Zwischenschaltung von elastischen Lagern (61 , 62), dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebe (3) abtriebsseitig am einzigen Querträger (1 c) des Hinterachsträgers (1 ), der weiterhin zwei Längsträger (1a, 1 ) aufweist, gelagert ist, und eingangsseitig über eine Reihenschaltung zweier elastischer Lager (61 , 62) mit einem dazwischen liegenden Massekörper (60) an der Bodenblechstruktur (7) befestigt ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebe (3) an zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung nebeneinander liegenden Anbindungsstellen
(6a, 6b) an der Bodenblechstruktur (7) befestigt ist, wofür zwei solche Reihenschaltungen elastischer Lager (61 , 62) mit einem gemeinsamen Massekörper (60) vorgesehen sind.
3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Massekörpers (60) in der Größenordnung von 3 Kilogramm bis 7 Kilogramm liegt.
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