DE3006705A1

DE3006705A1 - Anordnung einer antriebsanlage fuer ein fahrzeug mit vorderradantrieb und einzelradaufhaengung der vorderraeder

Info

Publication number: DE3006705A1
Application number: DE19803006705
Authority: DE
Inventors: Jun John Harold Harlow; Joseph Maywood
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1980-10-23
Also published as: GB2048186B; SE8002760L; FR2453746A1; FR2453746B1; SE441351B; JPS55140657A; US4240517A; CA1124767A; IT1146910B; GB2048186A; IT8048277A0

Description

40-06205

Eine Anordnung gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise durch die US«*PS 2 756 834 bekannt, bei der jedoch die Antriebsanlage aus Brennkraftmaschine und Getriebe in Längsrichtung des Fahr- [ zeugs angeordnet ist«

j Bei einer solchen Anordnung der Antriebsanlage

] liegt das Reaktionsmoment des Ausgleichgetriebes zum Fahr-

I zeug in der Nickrichtung, während das Reaktionsmoment der \ Brennkraftmaschine und des Getriebes in der Rollrichtung i liegt,, Für die Aufhängung ergeben sich damit keine beson—

[ deren Schwierigkeiten, d_a <ü_e Nickkräfte auf die Kraftan-·

ι lage durch in der Lotrechten wirkende Federkräfte aufzufan-

^! gen sind, während ein genügend grosser Widerstand gegen

j Rollbewegungen vorhanden ist_o j

; Bei einer Anordnung der Antriebsanlage dagegen in i

i Querrichtung des Fahrzeugs, wie sie für eine gedrängte Bauart zweckmässig ist₉ liegen beide Reaktionsmomente in der i

■ Nickriehtung, wodurch eine unmittelbare Kopplung der von

! i

j ihnen bedingten Schwingungen eintritt. Die die Antriebsan- j

I j

; lage abstützenden nachgiebigen Halterungen erleiden hier— i

I i

, durch eine wesentliche höhere Belastung, da sie ausser den i

f I

, üblichen Kräften nun auch die vom Ausgleichgetriebe her— j

■ rührenden Kräfte, die durch das Übersetzungsverhältnis des

Ausgleichgetriebes und des Getriebes beeinflusst sind, auf-j zunehmen haben,, Nach allgemeiner Übung ist unabhängig von der Lage der Antriebsmaschine zum Fahrzeugkörper angestrebt

~Ö~3 CTÖ'ÄT/'

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die Halterungen möglichst an schwingungsarmen Stellen, also Knotenpunkten der Schwingungen vorzusehen, um eine weitgehende Isolierung der gefederten Masse gegen Schwingungen zu erhalten. Bei Verwendung einer Brennkraftmaschine in einem j

i raumbeschränkten Fahrzeug, die verhältnismässig schwingungen!

anfäjilig ist, beispielsweise Yierzylinderreihenmaschinen odeir

Sechszylinder-»VwMasehinen anstelle von Achtzylinder-V-Ma- j schinen, ist zumeist an solchen geeigneten Stellen kein ' Raum für die Halterungen, wenn die Antriebsanlage in Quer- !

richtung des Fahrzeugs angeordnet ist₀ Damit wird die Be- j herrschung von S_ehwingungen schwierige

i Bei Vorderradantrieben sind gewöhnlich für die Vor-i

derräder Einzelradaufhängungen gebräuchlich, die Querlenker '

enthalten, die ebenfalls schwingungsanfällig sind, wobei J die Schwingungen aus Unregelmässigkeiten der Fahrbahn ange« · facht werden₀ Um diese Schwingungen zu dämpfen sind ebenfallis nachgiebige Halterungen verwendet, die jedoch wesentlich an-j dere Federungseigenschaften haben als die ftir die Antriebs- .

anlage verwendeten Halterungen_e Frühere Bauarten mit einem ;

! nachgiebig aufgehängten Hilfsrahmen zur nachgiebigen Anord- j nung der Einzelradaufhängung und auch einer wenigstens zum '. Teil nachgiebigen Aufnahme der Antriebsanlage, haben ,soweit! bekannt, bei einer in Querrichtung angeordneten Antriebsan- ; lage nicht zu einer ausreichenden Beherrschung des Schwin- : gungsppoblems geführt.

Die E_rfindung stellt sich von einem Stand gemäss demi

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4OÜ£ 2JQ

Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ausgehsid die Aufgabe, eine verbesserte Steuerung und Dämpfung der Schwingungen j der Einzelradaufhängungen und der Halterungen der Antriebs— j anlage gegeneinander und gegen den Fahrzeugkörper zu er« zielen, wenn die Antriebsanlage in Querrichtung des Fahrzeugs eingebaut eine schwingungsanfällige Brennkraftmaschin^ aufweist«

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöste

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen«

Weitere Verteile der erfindungsgemässen Anordnung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausf iihrungsbeispiel^, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist« In den Zeic&nungen zeigen

!"ige 1 eine perspektivische Darstellung eines mit Vorderradantrieb versehenen Fahrzeugs gedrängter Bauart,

Pig« 2 einen Ausschnitt aus ]?ig_e1 in grösserem Maßstäbe,
Fig« 3 eine Vorderansicht entsprechend der linie

3-3 in Fig« 2 in Richtung der Pfeile gesehen, ]?ig_o 4 eine Seitenansicht nach der Linie 4—4 in

Fig_e 4 in Richtung der Pfeile gesehen, Fig«. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Figo 3

in grösserem Maßstabe, in Richtung der Pfeile gesehen,

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. 30Q67Q5

« 7 - ί

einen Schnitt nach der Linie 6-6 in I¹Ig₀5 in I

Richtung der Pfeile gesehen₈ j

Pig,7 eine perspektivische Darstellung eines Teils j der Pig„1 mit auseinander gezeichneten Bau- j

teilen,
Figo 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Pig_o 2

in Richtung der Pfeile gesehen und in ver-

grössertem Maßstabe,
Pige 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 in Pig« 8

in Richtung der Pfeile gesehen, «

Pig. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 in Figo

2 in Richtung der Pfeile gesehen und in ver-j grössertem Maßstäbe,
Fig« 11 einen Sohnitt nach der Linie 11-11 in Pig. i

10 in Richtung der Pfeile gesehen, i

Mg«, 12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 in Pig. j

ι 2 in Richtung der Pfeile gesehen und in ver-j

grössertem Maßstabe, j

Pig«, 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 in Pig, ,

12 in Richtung der Pfeile gesehen, ; Pig« 14 eine perspektivische Darstellung eines ieila der Pige 1 mit auseinander gezeichneten Bau4

teilen, ;

Pigo 15 einen Schnitt nach der Linie 15-15 in Pig»2 ' in Richtung der Pfeile gesehen und in ver- · grössertem Maßstabe,

Ö 3TCfCH 3 7 0 6 3 &

-8-

_30JQ 6JZJQ

16 eine schematisehe Darstellung der Schwingungsverhältnisse der Anordnung gemäss Figo

Das in den Fig.1 bis 4 dargestellte Fahrzeug mit ι
j Vorderradantrieb hat einen mir einem Hauptrahmen vereinig-

j ten Fahrzeugkörper 10, mit dem Einzelradaufhängungen 12

j der Vorderräder und ein Kradtantrieb 14 nachgiebig verbun-

; den sind. Zur deutlichen Darstellung sind für die Erfindung

I unwichtige Bauteile nur teilweise dargestellt oder sogar

I fortgelassen.

I Die Einzelradaufhängungen 12 der Vorderräder 16

! sind einander gleich ausgebildet und weisen ein McPherson— Federbein 17 auf, das zwischen einer Stelle hoher Impedanz

ι am Fahrzeugkörper 10 und dem Lenkachsschenkel 18 der zugeordneten Lenkachse 19 angeordnet ist. Das Federbein enthält

j ferner eine Schraubenfeder 20 und einen hydraulischen Stoßj dämpfer 21. Der Lenkachsschenkel 18 ist mit äusseren Ende

j eines Y—förmigen Querlenkers 22 verbunden, dessen beide inne

i re Enden schwenkbar in noch zu beschreibender Weise mit dem j Fahrzeugkörper verbunden ist» Ferner ist eine Stabilisator-

■ stange (nicht dargestellt) zwischen dem Querlenker und einen Hilfsrahmen 30 vorgesehen« Mit dem Lenkachsschenkel 18 ist in bekannter Weise eine nicht gezeichnete Lenkanlage verbunden. Die Einzelradaufhängungen arbeiten im übrigen in der üblichen Weise, so dass eine nähere Erläuterung entbehrlich ist. Lediglich der Anschluss der Querlenker 22 ist

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hier τοη Bedeutung <> i

i Die Antrielisanlage 14 besteht aus einer Sechszylin- j

der-V—Brennkraftmaschine 24» einem handgeschaltetem Wechsel-t

j getriebe 26 und einem Ausgleichgetriebe 28, die in üblicher Weise zu einer Einheit verbunden sind» Gemäss Figo 4 liegt
die Brennkraftmaschine 24 vorwärts des Ausgleichgetriebes [ 28ο Die Antriebsanlage 14 ist in Querrichtung des Fahrzeug- ; körpers 10 angeordnet, wobei die Brennkraftmaschine auf der j rechten Seite und das Wechselgetriebe 26 auf der linken Sei4 te liegte Der Antrieb der Vorderräder 16 erfolgt durch Halb4

wellen 29 entsprechend den Übersetzungsverhältnissen des j

Wechselgetriebes und des Ausgleichgetriebes, i

Die Antriebsanlage 14 und die beiden Querlenker 22 ■ der VorderradauEhängungen sind von einem starren Hilfsrahmen 30 getragen, der unterhalb des Fahrzeugkörpers 10 mit ; diesem verbunden ist„ Der Hilfsrahmen 30 besteht aus zwei Ϊ Sei teurtr ägem 32 und 34 und zwei in Längsrichtung des Fahr- j zeugs Abstand aufweisenden Querträgern 36 und 38, die mit j den Seitenträgem 32 und 34 mit Abstand von deren Enden ver4 bunden sind_e (Fig_e1~4_fi7 und 14)ο Die Querlenker 22 sind ;

j mit ihren beiden inneren Enden an dem benachbarten Seiten« |

träger 32 bzw_e34 gelenkig verbunden, wozu an deren Aussen— :

Seiten je zwei Stützen 39 angeschweißt sind. Wie Fig.7 j

zeigt, enhält jeder Arm des Querlenkers 22 an seinem Ende i eine Büchse 40 aus elastomerem Werkstoff, die von einer

j mit ihr verbundenen Metallhülse 41 umgeben ist_e Durch die :

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~ 10

! Büchse 40 erstreckt sieh ein Bolzen 42, der auch durch Lö-

! eher in den Stützen 39 tritt und auf den danach eine Mutter

43 aufgesetzt wird»

j Der Hilfsrahmen 30 ist an vier Stellen hoher Impe«· Ϊ danz "beiderseits der Vorderräder 16 und entfernt von der

Antriebsanlage 14 mit dem ^ahrzeugkörper 10 durch zwei einander gleiche vordere Halterungen 44 und zwei einaller gleiche hintere Halterungen 45 nachgiebig verbundene Die vorderen Halterungen 44 sind neben dem vorderen Enden der Seitenträger 32 bzw«, 34 vorwärts der in Querrichtung liegenden Brennkraftmaschine 24 mit Getriebe 26 angeordnet«, Die hinteren Halterungen 45 sind neben den hinteren Enden der Seitenträger 32 bzw,34 rückwärts des Auagleichgetriebes 28 vorgehen. Durch diese Ausbildung wird der grössere Anteil des Gewichts der Antriebsanlage 14 von den beiden hinteren Halterungen 45 getragen, das auch die Rollstabilisierungsstange belastet« Di£ übrigen*ähnlich ausgebildeten vorderen und hinteren Halterungen sind in ?ig. 7 mit gleichen Bezugs-

■ zeichen versehen, wobei die hinteren Halterungen Bezugszei—

j chen mit Beistrich erhielten,, Sie unterscheiden sich im üb— j rigen wegen der grö'sseren belastung dadurch von den vorde— > ren Halterungen, dass sie grössere Abmessungen und grössere j Federraten aufweisen»

Eine vordere Halterung 44 ist in den Pig. 5 bis 7

[ dargestellt«, Sie besteht aus zwei ringförmigen Puffern 47

und 48 aus elastomerem Werkstoff, einem Zwischenstück 50,

0 3OQ417 0 61B "~il-

«. 11 ~

einem Bolzen 52 und einer Mutter und einem Teller 51. Das
Zwischenstück 50 liegt mit seiner oberen Fläche gegen die
Unterseite eines Teils 54 des Fahrzeugkörpers 10 an und
umgibt ein Loch 55 in diesem, über dem die Mutter 53 auf
den Bolzen 52 aufgeschraubt liegend sich abstützte Das
Zwischenstück 50 hat einen profilierten nach aussen und
unten gerichteten Mantel 56, gegen dessen Innenfläche der
Puffer 47 zur Steuerung der ^ederrate in noch zu beschreibender Weise zur Anlage bewegbar ist, Der Puffer 47 stützt ! sich mit seiner oberen Fläche an der unteren Fläche des ; Zwischenstücks 50 ab und weist in seiner unteren Fläche

eine mit ihm verbundene Scheibe 57 auf, die gegen die obere!

Fläche des zugeordneten Seitenträgers 32 anliegt. Dieser ;

enhält hier ein Loch 58, dass zum Loch 55 ausgerichtet ist_e j Mit dem unteren Puffer 48 ist i '.. mit seiner oberen Mantel-^! j fläche eine Hülse 60 verbunden, die am unteren Ende einen j radialen Flansch 62 aufweist_o Die Hülse 60 erstreckt sich i

durch das Loch 58 des Seitenträgers 32 nach oben, während \

der Flansch 62 gegen dessen untere Fläche anliegt« Das Zwi-i schenstück 50 weist ausserdem einen zentralen hohlen Hals j 64 im wesentlichen rechteckigen Querschnitts auf der sich :

S nach unten erstreckt und durch eine entsprechend geformte j Öffnung 66 des unteren Puffers 48 tritt ,um zur Anlage ge- ■ gen die obere Fläche des Tellers 51 zu gelangen, der ein j Loch 68 zum Durchlass des Bolzens 52 hat_e Der Teller 51 i liegt gegen die untere Fläche des Puffers 48 an, und an ;

"OaVCU 3/dB 3 8

L 12

der Unferseite des Tellers 51 stützt sich der Kopf de» Bolzens 52 ab. Das obere durch das Loch 58 tretende Teil 70 des unteren Puffers 48enthält zwei gelochte Platten 72, die sich gegenüberliegend in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken« Weiter sind zwei sich gegenüberliegende Hohl-»

j räume 73 zwischen dem Teil 70 des Puffers 48 und der Innen-

fläche der Hülse 60 gebildet, die in Umfangsrichtung zwischen den Platten 72 liegen,, Sie erstrecken sich längs der Mantellinie der Hülse 60 und liegen in einer Stelle, die ein Unterteilen durch den Schnitt einer in Längsrichtung liegenden Ebene ergibt« Es ergeben sich somit im Teil 70 des Puffers 48 relativ dicke radiale Bereiche 74, die je eine der Platten 72 enthalten, die beiderseits des Bolzens quer zum Seitenträger 32 liegen, während in Längsrichtung des Seitenträgers relativ dünne radiale Bereiche 75 entstehen«, Um die erwähnte Ausrichtung aufrechtzuerhalten, weist das Loch 58 in Längsrichtung liegende gerade Kanten 76 auf, an denen sich entsprechende Abilachungen 78 am Aussenumfang der Hülse 60 abstützen, die mit dem unteren Puffer 48 verbunden ist.

Bei dieser Ausbildung der Halterungen 44 und 45 ergibt sich folgende, in Pig, 16 schematisch dargestellte Wirkung» Bei Schwingungen in der Lotrechten mit geringer Amplitude (z.B. weniger als 5 mm) haben die Halterungen eine kleine Federrate mit im wesentlichen linearem Verlaufe Dies bewirken die oberen Puffer 47,47* durch ihre Höhe beim

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Zusammendrücken, um senkrechten Bewegungen des Hilfsrahmens gegen den Fahrzeugkörper 10 zu widerstehen, bis einem weiteren Zusammendrücken durch die Mäntel 56,56* ein höherer Widerstand entgegensteht. Die unteren Puffer 48,48* ergeben dueh ihre Höhe eine kleine Federrate mit im wesentlich linearem Verlauf beim Zusammendrücken, widerstehen aber j einem Abwärtsbewegen des Hilfsrahmen»_β Bei senkrechten ! Schwingungen mit grosser Amplitude (z,B,grösser als 5mra) , steht der Verformung der oberen Puffer 47,47' das fortschre:.-tende Anlegen gegen die Mäntel 56^6' entgegen, so dass sich

ein nicht—linearer Verlauf der Federrate einstellt, durch j den die Dämpfung der Schwingungen erhöht wird« j

Die Halterungen 44 und 45 ergeben eine kleine Fe- ^! derrate mit im wesentlichen linearem Verlauf auch bei \ Schwingungen in Längsrichtung bei allen Amplituden von z_oB.j unter 5 mm«, Dies ergibt sich aus dem Scherwiderstand der radial dickeren Teile der Puffer 48,48*. Bei Schwingungen grosser Amplitude, also über z₀B„ 5 mm werden die Hohlräume 73»73* ausgedrückt, wodurch sich ein nichtlimearer Verlauf der Federrate ergibt_e,die eine mit der Schwingung sich verstärkende Dämpfungskraft bedingt.

Dagegen weisen die Halterungen 44 und 45 eine hohe Federrate bei linearem Verlauf bei Schwingungen in der Querrichtung bei allen Amplituden auf. Dies bewirken die radial dickeren Teile 74,74* mit den in ihn enthaltenen Platten 72_o

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Die beschriebene Ausbildung der Halterungen 44 und 45 wurde als sehr wirksam zur Dämpfung von Schwingungen kleiner Amplitude und hoher Frequenz (ζ_βΒ_β mehr als 25 Hz) erkannt, die duroh Strassenstösse über die Einzelradaufhängungen übertragen werden. Hier ist die klein· ^ederrate mit linearem !erlauf in längs»ichtung und lotreehter Richtung günstig» Die hohe Federrate mit linearem "erlauf in Querrichtung ist besonders geeignet zum Dämpfen von Querschwingungen, die durch die Einzelradaufhängungen übertragen werden, wobei dies unabhängig von deren Amplituden und im üblichen im Fährbetrieb aufkommenden Frequenzbereich der Fall ist. Andererseits sind die nicht linearen Verläufe der ^ederrate in Längsrichtung und in der Lotrechten wirksam um starke Stösse von der Fahrbahn mit grosser Amplitude und geringer Frequen« (z.B. weniger als 25 Hz) oder Schwingungen beim Bremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs auszudampfen» Ausserdem ist diese Ausbildung der Halterungen für den Hilfsrahmen auch vorteilhaft für die Halterungen der Antriebsanlage am Hilfsrahmen, die nachstehend beschrieben werden«,

Das Schwingungssystem der Antriebsanlage 14 enthält zwei E_notenpunkte der Schwingungen ersten Grades, die in der Achse TA der Brennkraftmaschine 24 und des Wechsel» getriebes 26 liegen, und zwar Punkt A nahe dem vorderen Ende der Brennkraftmaschine 24 und Punkt B nahe dem hinteren Ende des Wechselgetriebes 26 (Fig. 3 und 16). Die An-

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triebsanl_age 14 ist so an dem Hilfsrahmen 30 abgestützt, dass ihr Gewicht zu einem grossen '-L'eil in der Nähe dieser Knotenpunkte abgestützt ist« Hierzu dient eine Dreipunktabstützung, die aus einer einzigen Halterung 82 nahe und unterhalb des Knotenpunkts A und zwei Halterungen 84 und auf der Vorder- und der Rückseite des Getriebes 26 nahe und unterhalb des Knotenpunkts B₆

Die vordere Halterung 82 ist in den Pig, 1 bis 4 und 12 bis 14 dargestellt. Sie besteht aus einem Puffer 88 M-förmiger Gestalt aus einem elastomerem Werkstoff, dessen obere Seite mit einer Stützplatte 92 und dessen untere Seite mit einer Sttitzplatte 90 verbunden ist. Die Stützplatte 90 ist mit einer an der Innenseite des Seitenträgers 34 angeschweissten Stütze 95 verschraubt« Die Stützplatte 92 ist mit einer Stütze 97 befestigt, die am vorderen Ende des Maschinenblocks 100 festgeschraubt ist· Ferner ist ein Querstift 101 vorgesehen, der in hochgezogenen Schenkeln

102 der Stützplatte 90 festgelegt ist und sich durch eine j Rinne 104 erstreckt, die an den Stützplatte 92 gebildet j istο Auf diese Weise sind die beiden Stützplatten miteinander verbunden, so dass die Verbindung auch bei Bruch des Puffers 88 notdürftig erhalten bleibt. Der Puffer 88 weist eine kleine Pederrate mit im wesentlichen lineraem Verlauf in Längsrichtung, in Querrichtung und in lotrechter Richtung auf, wie dies Pig. 16 zeigt und dämpft somit alle Schwingungen der Antriebsanlage 14 mit Ausnahme von Nick-

schwingungen aus. Der Puffer 88 enthält in seinen Schenkeln Hohlräume 106 und 107, die in Längsrichtung der Brennkraftmaschine und damit quer zum Fahrzeugkörper 10 llegen_o Gegen die Schenkel des Puffers 88 liegen abgebogene Schenkel 108 und 109 der Stützplatte 90 an (Mg_e12), Bei Mickschwingunge der Antriebsanlage 14- grösseren Ausmasses (z„B_e mehr als 3 wird einer der Hohlräume 106 oder 107 je nach der Drehrichtung der Brennkraftmaschine 24 durch den Widerstand der S_chenkel 108 bzw. 109 ausgedrückt, so dass der Puffer dann eine ^edarrate mit nicht linearem Verlauf annimmt, wodurch Dämpfungskrafte gegen die ETickschwingung bereit stehen«,

Die vorwärts des Wechselgetriebes 26 liegende Halterung 84 ist in den Fig· 1-4,8 ,9 und 14 dargestellte Sie enthält einen Puffer 110 aus elastomerem Werkstoff, dessen einander gegenüberliegende Seiten mit Stützplatten 112 und 114 verbunden sind. Die Stützplatte 112 ist mit einer Stütze 116 verbunden, die ihrerseits mit der vorderen Seite des Getriebegehäuses 117 nahe dem Knotenpunkt B verschraubt ist, während die Stützplatte 114 mit dem vorderen Querträger 36 des Hilfsrahmens nahe dem Seitenträger. 32 verschraubt ist. Zusätzlich weist die Stützplatte 112 einen Haken 120 auf, der in ein Loch 122 in einem abgebogenen Schenkel der Stützplatte 114 greift, so dass beide Stützplatten verbunden bleib-^en, auch wenn der Puffer 110 brechen sollte« Der Puffer 110 liegt 45° geneigt zur Längsachse der Brennkraftmaschine 24 alseum 45° geneigt zur Quer·

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richtung des Fahrzeugkörpers 1O₀ Die Halterung 84 weist somit in Längsrichtung, in Querrichtung und in lotrechter Richtung eine kleine Federrate mit im wesentlichen linearem Verlauf auf,, um gemäss Pig· 16 alle Schwingungen in dieser Richtung zu dämpfen mit Ausnahme von starken Nickbewegungen, Hierzu weist die Stiitzplatte 114 einen abgebogenen Schenkel j 124 auf, der bei grossen Nickbewegungen (z.B. mehr als 3°) zur Anlage gegen den Puffer 110 gelangt, wenn die Antriebsanlage vorwärts läuft. Der weiteren Verformung des Puffers 110 steht dann ein grösserer Widerstand entgegen, so dass sich ein nicht linearer ^erlauf der ^'ederrate ergibt, die erhöhte Kräfte zum Dämpfen der Nickbewegung bereit stellt.

Die hinter dem Wechselgetriebe 16 angeordnete Hai- ' terung 86 ist in den Fig. 1, 2,4, 10, 11 und 14 dargestellt Sie enthält ebenfalls einen Puffer 130 rechteckigen Querschnitts aus elastomerem Werkstoff, dessen einander gegenüberliegende Seiten mit Stützplatten 131 ind 132 verbunden sindo Die Stützplatte 131 ist mit einer Stütze 135 verschraubt, die an der Rückseite des Getriebegehäuses 117 nahe dem Knotenpunkt B festgeschraubt ist« Die Stützplatte 132 ist unmittelbar mit dem hinteren Querträger 38 des

Hilfsrahmen^ 30 verschraubt_e An der Stützplatte 131 ist ein| Haken 139 gebildet, der in ein Loch 140 An der Stützplatte j 132 greift, um beide Stützplatten zusammenzuhalten, falls der Puffer 130 zerstört wird. Der Puffer 130 ist 45° geneigt wie der Puffer 110 der Halterung 84 ,jedoch in der entgegen-.

_„ _ . ....„__ ₀ ^ 2 / β ß3 g

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gesetzten Richtung«, Es ergibt sich eine kleine ederrate mit linearem Yerlauf in Längsrichtung, in Querrichtung und in lotrechter Richtung (]?ig_e16), um alle Schwingungen in diesen Richtungen auszudampfen mit Ausnahme von starken Nickbewegungen. Für diese ist an der mit dem Gretriebegehäuse 117 verbundenen Stütze 135 ein abgebogener Schenkel 142 vorgesehen, gegen den der Puffer bei Vorwärtsantrieb der Brennkraftmaschine zur Anlage kommt, wobei dann durch den j erhöhten Widerstand gegen seine Verformung die ^ederrate einen nichtlinearen Verlauf annimt, wodurch die zum Dämpfen de Nickbewegung erfo&erliche Kraft zur Verfügung steht»

Die Antriebsanlage 14 ist somit an drei Punkten mit ihrem Gewicht nachgiebig am Hilfsrahmen 30 abgestützt, der seinerseits an vier Stellen hoher Impedanz nachgiebig mit dem Fahrzeugkörper 10 verbunden ist« Mit den in Reihe liegenden Halterungen 82,84,86 der Antriebsanlage 14 und den Halterungen 44,45 des Hilfsrahmens 30 ergibt sich eine sehr kleine F.»Aerrate zwischen der Antriebsanlage und dem Fahrzeugkörper 10, die geringer als die der einzelnen Halterungen ist, während die Halterungen des Hilfsrahmens wirksam bleiben , um über die Einzelradaufhängungen eingebrachte Schwingungen zu dämpfen,, Die hintereinander geschalteten Halterungen 82,84,86 und 44»45 ergeben eine wirkungsvolle Dämpfung hochfrequenter Schwingungen kleiner Amplitude in Längsrichtung, Querrichtung^lotrechter Richtung, Rollrichtung und Grierrichtung, ebenso wie die Dämpfung von Nick-

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schwingungen bei niedrigem Drehmoment der Antriebsanlage. Anderseits sind die Halterungen, wenn ihre Pederraten nichtlinearen ^erlauf haben, äusserst wirksam, um niedrigfrequente Schwingungen grosser Amplitude und auch Nickschwingungen bei grossem Drehmoment der Antrjeibsanlage auszudampfen.

Um die sehr wirkungsvolle Schwingungsdämpfung in allen Richtungen mit Ausnahme der Nickschwingungen voll aufrechtzuerhalten, ist zusätzlich zur Dämpfung der letzterwähnten ein Drehmomentreaktionsglied 150 vorgesehen, das zwischen der Torderseite der Antriebsanlage 14 und einem starren ^eil 152 des Fahrzeugkörpers vorgesehen ist_e Wie die Fige 1 bis 4, 14 und 15 zeigen, besteht dieses aus einem starren Lenker 154, an dessen Enden Buchsen 155 aus elastomerem Werkstoff , die mit einer Metallhülse 157 verbunden sind, eingesetzt sind_e Diese sitzen mit Preisitz in Boh-

Kk,/

rungen des Lenkers« Der Lenker 154 erstreckt sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs und horizontal und ist mit der Antriebsanlage oberhalb deren Gewichtsschwerpunkt CG- verbunden, so dass er unmittelbar Widerstand gegen j Nickbewegungen ausüben kann. An der Vorderseite des Maschinenblocks 100 ist hierzu eine Stütze 158 angeschraubt, die i eine Säbel bildet, zwischen die das Ende des Lenkers 154 passtο Durch einen durchgesteckten Bolzen 162 und eine auf-

geschraubte Mutter 164 erfolgt die Verbindung, die durch eiH ne Zahnung am Rand der Hülse 157 gesichert ist. Das andere | Ende des Lenkers 154 ist mit dem Teil 152 über eine Stütze j 166 verbunden, wobei die Verbindung durch einen Bolzen 168 ■

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mit aufgeschraubter Mutter 169 hergestellt wird«, Die Achsen der Bolzen 160 und 168 liegen parallel zueinander in Längsrichtung der Brennkraftmaschine 24, so dass bei Nickbewegungen der Antriebsanlage bei Vorwärtsantrieb, der enker 145 auf Zug und bei Rückwärtsantrieb auf Druck beansprucht wird _β

Die Büchsen 155 aus elastomerem Werkstoff haben eine kleine Federrate mit im wesentlichen linearem Verlauf, um Elckbewegungen kleiner Amplitude auszudampfen, die bei kleinem Drehmoment der Brennkraftmaschine auftreten,, Bei grossem Drehmoment auftretende iTickteewegungen grosser Ampll tude, haben die Buchsen eine Federrate mit nichtlinearem Verlauf. Der Lenker mit seinen Buchsen 155 feat keinen wesentlichen Einfluss auf die Dämpfung reiner lotrechter oder in Querrichtung auftretender Schwingungen, die von den beschriebenen Halterungen der Antriebsanlage und des Hilfsrah· mens gedämpft werden.

Wie Fig« 15 zeigt, haben die Buchsen 155 einen zentralen ringförmigen Körper 170, der die Hülse 157 umgibt und in Längsrichtung grosse Spiele 172 und kleine Spiele 174 zur Öffnung 156 auf weise*,, Ferner sind noch radiale Rippen 178 in Querrichtung diametral zueinander angeordnet, die gegen die Bohrung 156 anliegen. Damit haben die Buchsen 155 eine kleine Federrate mit im wesentlichen linearem Verlauf durch Scherwirkung der Rippen 178 in der Längsrichtung, und dämpfen dann Fickbewegungen kleiner Am-

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plitude (z.B. kleiner als 3°) aus, wobei dies durch die grossen Spiele 172 "bei Vprwärtsantrieb und die kleinen Spiele 174 bei Rloiwärtsantrieb und noch kleineren Nickte·* wegungen von z«B_e 1° erlaubt ist» Werden die Ntokbewegungen dagegen grosser, so werden die Spiele 172 bzw_e174 ausgedrückt

i und es ergibt sich eine i'ederrate mit nichtlinearem Verlauf j

und entsprechend hökerer Dämtferwirkung.

Die kleine ^'ederrate des Torsionsreaktionsglieds 150 mit im wesentlichen linearem Verlauf in Verbindung mit der kleinen ederrate linearen ^erlaufs der Halterungen 82,84 und 86 in Nickrichtung,sowie den Halterungen 44 und 45 mit der kleinen ^ederrate in Längsrichtung und lotrechter

I Richtung mit linearem Verlauf, ist besonders wirksam bei j der Dämpfung hochfrequenter Nickschwingungen kleiner Ampli- _; tude, die bei geringem Drehmoment der Brennkraftmaschine auftreten,, Anderseits ist das Drehmomentreaktionsglied 150 mit seiner Federrate nichtlinearen Verlaufe in Verbindung mit den nicht linearen federraten der Halterungen 82,84,86 und 44|45 sehr nützlich, um niedrigfrequente Nickschwingungeln grosser Amplitude zu unterdrücken, die bei hohen Drehmoment j der Brennkraftmaschine auftreten» !

Bei Verwärtsantrieb wird bei Nickbewegungen das Drehmomentreaktionsglied 150 unter S#g gesetzt, wobei die Buchsen 155 aus elastomerem Werkstoff bei niedrigem Drehmoment mit einer kleinen Federrate mit linearem ^erlauf arbeiten, und bei hohen Drehmoment mit einer nichtlinearen

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Pederrate « Gleichzeitig dämpfen die Halterungen 82,84,86 mit kleiner linearen ^ederrate bei geringem Drehmoment und mit nichtlinearer Pederrate "bei hohem Drehmoment_o Datei wird der Hilfsrahmen 30 durch die Nickbewegung der Antriebsanlage in Längsrichtung und in Querrichtung bewegt, so dass dessen Halterungen 44, 45 in gleicher Weise zur Dämpfung der Nickbewegungen beitragen. Bei Rückwärtsantrieb, und daher meist kleinem Drehmoment infolge geringer Drosselklap-penöffnung, ist das Drehmomentreaktioasglied 150 unter Drucl: gesetzt und dämpft bei kleinen Nic|tbewegungen mit kleiner linearer Pederratem wie dies dann auch die Halterungen 82, 84,86 und 44,45 bewirken, während bei gr/Ssen Nickbewegungen alle Puffer mit nichtlinearer ederrate arbeiten.

Im Ausführungsbeispiel wiegt beispielsweise die Antriebsanlage etwa 227 kg und der Hilfsrahmen etwa 16 kg_o Pur eine wirksame Schwingungsdämpfung im Sinne der E_rfindunji waren dann folgende Federraten zu wählen

Lineare ^'ederrate (N/mm)

Halterung

K„ (Torwärtsrichtg

lotrechte R

44
45
82
84
86

360 880 250 180 220

1860 2750 70 50 60

320 860 360 1180 220

0 3 0 0 4 3 7 Ö 63f

-15"

1&Q6705

~ 23 ~

Die Erfindung #st auch verwendbar, wenn der Brennkraftmaschine ein austomatisches Wechselgetriebe zugeordnet ist. Es ist dann eine Verringerung der ^'ederraten für das Drehmomentreaktionsglied auf etwa 180 Ii/mm und der Halterung 82 auf etwa den gleichen Wert. Ebenso ist die erfindunge« gemässe Anordnung auch bei Verwendung einer Vierzylinder— reihenmaschine einsetzbar, ohne dass Änderungen der Halterungen erforderlich sind. Lediglich bezüglich der Dämpfung der Nickschwingungen können Anpassungen an die Charakteristik der gewählten Vierzylindermaschine erforderlich sein«

1Ö300Ä3 /063 8 "

Claims

Patentanwalt
lek-fagH* $QQ 67 Q

10Q0 BERLIN 19 21 „Februar 1980

iva.v.i co G

General Motors Corporation, Detroit, Michigan, V,St₀A<

Anordnung einer Antriebsanlage für ein Fahrzeug mit Vorder-j radantrieb und Einzelradaufhängung der Vorderräder

Patentansprüche :

' 1 o) Anordnung einer aus einer Brennkraftmaschine, einem Getriebe und einem Ausgleichgetriebe bestehenden Antriebsanlage für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und Ein-i ze!radaufhängung der Vorderräder unter nachgiebiger AbstütH zung des Fahrzeugkörpers, gekennzeichnet j durch folgende Merkmale:

a) Die Antriebsanlage (24)(26) ist in Querrichtung des

Fahrzeugkörpers (10) auf einem Hilfsrahmen (30) abge« j stützt, an dem Querlenker (22) der Vorderradaufhängungenj gelenkig befestigt sind;

b) der Hilfsrahmen (30) ist mit dem FahrzeugkBrper (10)

. über mehrere nachgiebige Halterungen (44,45) verbunden, die mit Einrichtungen (47 + 48;56,74 ₉ 75) zum Steuern ihrer ^ederrate versehen sind, so dass diese bei Schwin· gungen des Hilfsrahmens mit kleiner Amplitude in allen Richtungen klein ist und im wesentlichen linear verlauftj bei Schwingungen des Hilfsrahmens in Längsrichtung und lotrechter Richtung mit grosser Amplitude die -^ederrate

nicht linear verläuft, und "bei Schwingungen des Hilfs« rahmens in Querrichtung unabhängig von der Amplitude

j die underrate gross ist und im wesentlichen linear ! verläuft;

[ c) Üe Antriebsanlage (14) ist am Hilfsrahmen (30) über

' mehrere Halterungen (82,84 +86) abgestützt, die Einrichtungen (88,130,110,- 106,107,108, 109, 142, 116,124) zum Steuern ihrer Underrate aufweisen, so dass diese bei Schwingungen der Antriebsanlage in Längsrichtung, Querrichtung und lotrechter Richtung unabhängig von der

! Amplitude und bei Schwingungen in liickrichtung kleiner

ι Amplitude klein ist und im wesentlichen linear ver—

läuft, und bei S_chwingungen der Antriebsanlage in richtung mit grosser Amplitude die Federrate nicht linear verläuft;

d) Die Antriebsanlage (14) ist mit einem starren Teil des Pahrzeugkörpers (1O) über ein Drehmomentreaktionsglied (150) verbunden, das bei Vorwärtslauf der Antriebsanlage auf Zug und bei Rückwärtslauf auf Druck beansprucht ist, wobei die Verbindung nachgiebige Puffer (155) enthält, die Einrichtungen (172,174,178) zum Steuern ihrer Federrate aufweisen, so dass diese bei Schwingungen der Antriebsanlage in liickrichtung mit kleiner Amplitude klein ist und im wesentlichen linear verläuft, und bei S_chwingungen der Antriebsanlage in liickrichtung mit grosser Amplitude nicht linear verläuft«

030043/0638

30067Q5

j 2. Anordnung nach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet_s dass die Antriebsanlage (14) durch eine nachgibeige Halterung (82) im Bereich der Brennkraüctmaschine (24) und durch zwei nachgiebige Halterungen (84,86) im Bereich des Getriebe· (28) mit dem Hilfsrahmen (30) verbunden ist«, |

3« Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentreaitionsglied (150) ei- j nen Lenker (154) enthält, und die mit den Einrichtungen zum Steuern der ederrate versehenen Puffer (155) an den beiden Enden des Lenkers vorgesehen sind_e

03ÖÖÄ3/OB3B