DE3207035C2

DE3207035C2 - Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens

Info

Publication number: DE3207035C2
Application number: DE3207035A
Authority: DE
Inventors: Kiyohiko Hiroshima Hamaoka; Toshiro Kondo
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1981-02-28
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1991-02-14
Also published as: DE3207035A1; JPS57144130A; US4432428A; JPS6221648B2

Abstract

Die Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens besitzt einen quer angeordneten Hilfsrahmen mit einem das Ausgleichsgetriebe tragenden Tragstück. An jedem Endteil des Hilfsrahmens, an dem die durch das Antriebsdrehmoment bedingte vertikale Reaktionskraft stärker ist als an dem anderen Endteil des Hilfsrahmens, ist dieser mit der Karosserie durch einen Öldämpfer verbunden. Am anderen Endteil des Hilfsrahmens ist dieser mit der Karosserie durch eine Gummifederaufhängung verbunden. Das Diffe ren tialgetriebe ist mit der Karosserie ebenfalls durch eine Gummifederaufhängung verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Tragvorrichtung ist aus der DE-OS 15 55 163 bekannt Bei der vorbekannten Tragvorrichtung sind die Endteile des Hilfsrahmens mit der Karosserie durch Gummifederaufhängungen verbunden. Die Gummifederaufhängungen haben eine hohe Quersteifigkeit, können aber Schwingungen in der vertikalen Richtung nur in unzufriedenstellender Weise -uifnehmen.

Die DE-OS 20 32 806 offenbart eine Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens, bei der das Ausgleichsgetriebe über eine elastische Abstützung mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist Bei den vorbekannten Tragvorrichtungen ist es schwierig, die auf die Gummifederaufhängungen an den entgegengesetzten Endteilen des Hilfsrahmens wirkenden Reaktionskräfte auszugleichen. Am einen Endteil des Hilfsrahmens wirkt nämlich die durch das Antriebsdrehmoment der Kardanwelle bedingte Reaktionskraft in derselben Richtung wie die durch das Drehmoment der Radantriebswelle bedingte Reaktionskraft, während am anderen Endteil die Reaktionskräfte gegensinnig wirken. Infolgedessen wirkt auf den einen Endteil des Hilfsrahmens stets eine beträchtlich stärkere Reaktionskraft als auf den anderen Endteil.

Aufgabe der Erfindimg ist es daher, eine Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszulegen, daß einerseits vertikale Schwingungen zur Verbesserung des Fahrkomforts ausreichend gedämpft werden und andererseits der Hilfsrahmen eine hohe Quersteifigkeit zur Verbesserung des Fahrverhalten und der Stabilität hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Tragvorrichtung weist an jenem Endteil des Hiifsrahmens, an dem die größeren Reaktionskräfte auftreten, einen Fluiddämpfer auf. Dieser Fluiddämpfer umfaßt zwei mit Fluid gefüllte Kammern, die über eine Drosselstelle miteinander verbunden sind, wobei die Volumina dieser Kammern sich in Abhängigkeit von Relativbewegungen zwischen der Karosserie und dem Hilfsrahmen ändern und dann das Fluid entsprechend diesen Veränderungen durch die Drosselstelle in Richtung der einen oder anderen Kammer gedrückt wird. Der den Fluiddämpfer aufweisende Endteil des Hilfsrahmens ist so ausgelegt, daß die vertikalen Schwingungen oder vertikalen Bewegungen zwischen der Karosserie und dem Hilfsrahmen gleichförmig aufgenommen werden können. Die Aufhängung am anderen Endteil des Hilfsrahmens ist dagegen federnd gelagert und vorzugsweise in Form einer Gummifederaufhängung ausgebildet, wodurch die Quersteifigkeit des Hilfsrahmens so verbessert wird, daß beim Fahrer des Fahrzeugs kein Gefühl des Schwimmens hervorgerufen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. In diesen zeigt

Fi g. 1 in einer Draufsicht eine Ausführungsform der Tragvorrichtung gemäß der Erfindung für ein Ausgleichsgetriebe,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il in F ig. 1,

Fig.3 in einer Draufsicht den druckmittelgefüllten Stoßdämpfer der Tragvorrichtung gemäß der F i g. 1, F i g. 4 im Schnitt den Stoßdämpfer gemäß der F i g. 3,

F i g. 5 im Schnitt eine Gummifederaufhängung und

F i g. 6 im Schnitt eine -Gummifederaufhängung, die zwischen dem Ausgleichsgetriebe und der Karosserie verwendet werden kann,

F i g. 7 ist ein Diagramm mit den Kennlinien für das Dämpfen von Längsschwingungen,

F i g. 8 zeigt eine Schwingungsdämpferungskennlinie und

F i g. 9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Bezeichnung zwischen Querverschiebungen und Querbelastungen.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe besitzt einen Hilfsrahmen 3, der sich quer zu den Seitenträgern 17 der Karosserie erstreckt Auf dem mittleren Tei! des Hilfsrahmens 3 ist mittels eines Tragstückes 4 ein Ausgleichsgetriebe 1 montiert. An den beiden einander entgegengesetzten Endteilen des Hilfsrahmens 3 ist je ein Tragstück 6 vorgesehen, das mit einer Gummibuchse 7 versehen ist In dieser Gummibuchse 7 ist je ein Querlenker 2 schwenkbar gelagert, in dem an seinem anderen Ende mittels eines Lagers 5 ein Antriebsrad RHdrehbar gelagert ist

Das Antriebselement des Ausgleichsgetriebes 1 ist mit einer Kardanwelle 11 verbunden, die von einem nicht gezeigten Motor angetrieben werden kann. Zwei Abtriebselemente des Ausgleichsgetriebes 1 sind mit je einer im wesentlichen quer angeordneten Radantriebswelle 12 verbunden. Zum Schutz der Lager für die Radantriebswellen 12 ist zwischen jeder Radantriebswelle 12 und dem Ausgleichsgetriebe ein flexibler Schutzbalg 19 vorgesehen.

Die Karosserie besitzt einen Querträger 18, der sich quer zwischen den Seitenträgern 17 erstreckt und mit ihnen verbunden ist Das Ausgleichsgetriebe 1 ist mit drei Aufhängungen 8,9 und 10 an der Karosserie aufgehängt. Die rechte Aufhängung 8 besitzt einen Öldämpfer 13_: der in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist Wenn die Kardanwelle 11 in der Richtung des Pfeils A angetrieben wird und die Radantriebswellen 12 in der Richtung der Pfeile B angetrieben werden, wird in dem Ausgleichsgetr,ebe 1 eine Reaktionskraft erzeugt, die der Summe der Reaktionskräfte entspricht, die durch das Antriebsdrehmoment in der Kardanwelle 11 und durch die von den Rädern Ä/iüber die Radantriebswellen 12 übertragenen Reaktionskräfte bedingt sind. Die durch das Antriebsdrehmoment in der Kardanwelle 11 bedingte Reaktionskraft trachtet, den Hilfsrahmen 3 um die Längsachse der Karosserie zu drehen. Die durch die von den Rädern RH über die Radantriebsweüen 12 übertragenen Reaktionskräfte bedingte Reaktionskraft trachtet, den Hilfsrahmen 3 zu heben. Infolgedessen wird in der Aufhängung 8 eine Reaktionskraft erzeugt, die der bumme der Reaktionskräfte entspricht, die durch das Drehmoment in der Kardanwelle 11 bzw. das Drehmoment in der rechten Randantriebswelle 12 bedingt sind. Der öldämpfer 13 der rechten Aufhängung 8 kann jede Vertikalbewegung aufnehmen, der durch diese starke Reaktionskraft verursacht wird.

Gemäß den F i g. 3 und 4 besitzt des· öldämpfer 13 eine Tragplatte 21, die an einem Seitenteil 20 der Karosserie angebracht ist. Der Seitenteil 20 kann ein tragender Teil sein, der zwischen dem Seitenträger 17 und einem nicht gezeigten Türschweller angeordnet ist und mit ihnen verschweißt ist. Die Tragplatte 21 besitzt in der Mitte einen abwärtsgerichteten, zylindrischen Teil 22, auf dessen Außenfläche ein Gummigehäuse 23 sitzt. Dieses besitzt eine Dichtscheibe 25, die mittels eines Paßringes 24 an dem unteren Ende des Gummigehäuses 23 befestigt ist An der Dichtscheibe 25 ist ein zylindrisches Tragstück 26 befestigt, das an seinem oberen Ende an dem rechten Ende des Hilfsrahmen 3 angeschweißt ist. Das Gummigehäuse 23 hat einen zylindrischen Innenteil 23a, der in dem zylindrischen Teil 22 der Tragplatte 21 angeordnet und mit eine Kappe 30 abgedeckt ist In dem Gummigehäuse 23 befindet sich eine Scheibe 29, die den Innenraum des Gehäuses 23 in eine obere Kammer 27 und eine untere Kammer 28 teilt die durch eine Drosselöffnung 29a in der Scheibe 29 miteinander in Verbindung stehen.

Das Gummigehäuse 23 ist an seinem oberen Endteil mit einem auswärtsgerichteten Flansch 31 ausgebildet, der zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Gummigehäuses 23 an einem Flansch 32 am oberen Ende des Tragstückes 26 angreifen kann. Das zylindrische Tragstück 26 besitzt ferner eine Anschlagplatte 33, die sich von der Außenfläche des Tragstückos 26 radial auswärts erstreckt und eine öffnung hat, die von einem Gewindebolzen 34 durchsetzt ist Dieser ist mit seinem oberen Ende sn der Tragplatte 21 befes*^;-~t und trägt einen Gummianschlag 35, der mit Muttern 36s unter Zwischenlage von Beilagscheiben 36 an dem oberen Endteil des Gewindebolzens 34 befestigt ist Zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des zylindrischen Tragstückes 26 kann der Gummianschlag 35 an der Anschlagplatte 33 angreifen.

Der Hohlraum im Innern des Gummigehäuses ist mit Hydrauliköl gefüllt Bei einer Aufwärtsbewegung des Hilfsrahmens 3 gegenüber dem Seitenteil 20 der Karosserie wird das Gummigehäuse 23 axial zusammengedrückt, so daß das in der unteren Kammer 28 befindliche Hydrauliköl durch die Drosselöffnung 29a gedrückt wird. Dabei wird der innere zylindrische Teil 23a elastisch aufgeweitet, so daß das Hydrauliköl aus der Kammer 28 in die Kammer 27 treten kann. Die Aufwärtsbewegung des Hilfsrahmens 3 wird durch die Flansche 31 und 32 begrenzt. Bei einer Abwärtsbewegung des Hilfsrahmens 3 gegenüber dem Seitenteil 20 der Karosserie fließt das Hydrauliköl aus der oberen Kammer 27 in die untere Kammer 28. Die Abwärtsbewegung des Hilfsra'ämens 3 wird durch die Anschlagplatte 33 und den Gummianschlag 35 begrenzt. Man erkennt, daß der Öldämpfer 13 vertikale Schwingungen aufnehmen kann.

F i g. 5 zeigt genauer die am linken Ende des Hilfsrahmens 3 vorgesehene Aufhängung 9. Diese besitzt eine Tragplatte 41, die an einem linken Seitenteil 20a befestigt werden kann, der dem Seitenteil 20 entspricht. Eine Tragschraube 42 ist mit ihrem Kopfende an dem mittleren Teil der Grundplatte 41 angeschweißt und erstreckt sich von dort abwärts. Die Tragschraube 42 trägt ein auf ihr sitzendes Innenrohr 43. Dieses ist von einem Außenrohr 44 umgeben, zwischen dem und dem Innenrohr 43 eine Gummifeder 14 vorgesehen ist. Das Außenrohr 44 wird von einem Tragstück 45 getragen, das am linken Ende des Hilfsrahmens 3 angeschweißt isi. Am unteren Ende der Tragschraube 42 ist mit einer Mutter eine Scheibe 47 befestigt, die einen Gummianschlag 46 trägt. Das Außenrohr 44 ist an seinem oberen Ende mit einem Flansch 48 ausgebildet, auf dem ein Gummianschlag 49 vorgesehen ist. Zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Hilfsrahmens 3 greift der Gummianschlag 46 an der Unterseite des Tragstückes 45 an. Zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Hilfsrahmens 3 greift der Gummianschlag 49 an der Tragplatte 41 an. Auf diese Weise werden die Vertikaibewegungen des Hilfsrahmens 3 begrenzt.

F i g. 6 zeigt die Aufhängung 10, die zwischen dem

Ausgleichsgetriebe 1 und dem Querträger 18 vorgesehen ist. Ar. der oberen Fläche des Ausgleichsgetriebegehäuses ist ein Tragstück 51 in Form eines umgekehrten U-Profils befestigt. Das Tragstück 51 enthält einen im Querschnitt rechteckigen Hohlkörper 52. der mit den Innenflächen 53 des Tragstückes 51 durch Gummifederungen verbunden ist. Diese besitzen mehrere Gummifedern 15, zwischen denen Platten 54 vorgesehen sind. Ein an dem Hohlkörper 52 angeschweißtes Rohr 55 ist mit einer Schraube 56 an dem Querträger 18 befestigt.

In der vorstehend beschriebenen Anordnung ist der rechte Endteil des Hilfsrahmens 3 mit der Karosserie durch die Aufhängung 8 verbunden, die den öldämpfer 13 umfaßt und Schwingungen aufnehmen kann, die sonst bei einem plötzlichen Anfahren und Bremsen des Kraftwagens auf die Karosserie übertragen werden könnten. Dabei gewährleisten die in den Aufhängungen 9 und 10 vorgesehenen Gummifederungen eine Quersteifigkeit, die genügend hoch ist angesichts der Querkräfte, die beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens auftreten können.

In den F i g. 7 und 8 sind die durch die Erfindung erzielbaren Effekte dargestellt. Dabei ist in der F i g. 7 das Verhalten bei Längsschwingungen dargestellt, die auftreten, wenn der Motor mit einer Drehzahl von 1500 U/ min läuft und der zweite Gang eingelegt ist. Längs der Abszisse sind die aufeinanderfolgenden Schwingungsanschläge aufgetragen. Dabei gilt, wie in der F i g. 8 gezeigt ist. der Ausschlag a von dem ersten Maximum zu dem ersten Minimum als der erste Anschlag, der Ausschlag b von dem ersten Minimum zu dem zweiten Maximum als der zweite Ausschlag und der Ausschlag c von dem zweiten Maximum zu dem zweiten Minimum als der dritte Ausschlag. Es wird angenommen, daß die in der F i g. 7 angegebenen Längsschwingungen mit den hier behandelten Längsschwingungen eng in Beziehung stehen. Man erkennt daher in der F i g. 7, daß die besten Ergebnisse erzieii werde;, können, wenn der Hilfsrahmen an entgegengesetzten Enden mit Öldämpfern aufgehängt wird. Aber auch bei einer Anordnung gemäß der Erfindungen werden die Schwingungen befriedigend gedämpft.

In der F i g. 9 ist das Verhalten bei Querbelastungen dargestellt, die zu Querverschiebungen führen. Man erkennt, daß in dieser Hinsicht die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Hilfsrahmen an entgegengesetzten Enden mit Gummifedern aufgehängt ist. während bei einer Aufhängung mit öldämpfern unzulässig große Querverschiebungen auftreten. Bei Verwendung der Anordnung gemäß der Erfindung dagegen bleiben die Querschwingungen in einem zulässigen Bereich. Bei Anwendung der Erfindung werden daher sowohl Schwingungen als auch Querverschiebungen befriedigend gedämpft.

Die Erfindung ist in keiner Weise auf Einzelheiten des dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels eingeschränkt, das im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedentlich abgeändert werden kann. Beispielsweise erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das das Ausgleichsgetriebe 1 tragende Tragstück 4 von dem Hilfsrahmen nach hinten. Das Ausgleichsgetriebe kann aber auch von einem vorwärtsgerichteten Tragstück getragen werden. Anstelle eines Öldämpfers kann man auch einen Luft- oder Gasdämpfer verwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tragvorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens mit einer Karosserie, einem Hilfsrahmen, der etwa quer zur Karosserie verläuft und zwei entgegengesetzte Endteile und einen Mittelteil hat, einem Ausgleichsgetriebe, das am Mittelteil des Hilfsrahmens angebracht und mit einer Kardanwelle und zwei seitwärts gerichteten Radantriebswellen derart verbunden ist, daß es ein Antriebsdrehmoment der Kardanwelle auf mit je einer der Radantriebswellen verbundene Antriebsräder überträgt, mit Querlenlcern, die einerseits an je einem der entgegengesetzten Endteile des Hilfsrahmens angebracht sind und in denen andererseits je eines der Antriebsräder drehbar gelagert ist, und mit zwei Aufhängungen, die die jeweiligen Endteile des Hilfsrahmens mit der Karosserie derart verbinden, daß an den Aufhängungen Reaktionskräfte erzeugt werden, die dem Antriebsdrehmoment der Kardanwelle und der Radantriebsweiien entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Aufhängung (8) am Endteil des Hilfsrahmens (3), an dem größere Reaktionskräfte als an seinem anderen Endteil auftreten, einen Fluiddämpfer (13) aufweist, der relative Vertikalbewegungen zwischen der Karosserie (17) und dem Hilfsrahmen (3) aufnimmt, daß die andere Aufhängung (9) federnd gelagert ist, der Fluiddämpfer (13) zwei fluidgefüllte Kammern (27, 28) enthält, deren Volumina sich in Abhängigkeit von Relativb: Regungen zwischen der Karosserie (17) und dem Hilfsrahmen (3) Sndern und daß zwischen den beiden Kammern (27,28) eine Drosselstel-¹ Ie (29a) derart vorgesehen ist, da ^ das Fluid bei Volumenänderungen der Kammern (27, 28) durch dieselbe durehdrückbar ist

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgetriebe (1) von einem Tragstück (4) getragen wird, das sich von dem Hilfsrahmen (3) rückwärts erstreckt und von der Karosserie (17) an einem in der Mitte derselben quer angeordneten Teil (18) getragen wird.

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd gelagerte Aufhängung (9) ein Innenrohr (43) und ein das Innenrohr (43) umgebendes Außenrohr (44) besitzt und daß zwischen dem Innenrohr (43) und dem Außenrohr (44) elastisches Material (14) angeordnet ist, wobei das Innenrohr (43) und das Außenrohr (44) im wesentlichen vertikale Längsachsen haben und eines der beiden Rohre mit dem Hilfsrahmen (3) und das andere mit der Karosserie verbunden ist, so daß das elastische Material (14) einer Querbewegung des Hilfsrahmens (3) gegenüber der Karosserie unter Kompression des elastischen Materials (14) und einer Vertikalbewegung des Hilfsrahmens (3) gegenüber der Karosserie unter Scherung des elastischen Materials (14) entgegenwirkt.

4. Tragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgetriebe (1) durch eine elastische Abstützung (10) mit der Karosserie (17) verbunden ist.