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Elastische Aufhängung des Antriebsaggregates von Kraftfahrzeugen Die
Erfindung bezieht sich auf eine elastische Aufhängung des Antriebsaggregates von
Kraftfahrzeugen an einem seinerseits mit dem übrigen Fahrzeug elastisch verbundenen
und z. B. eine Fahrzeugachse mit angetriebenen Rädern tragenden Hilfsrahmen.
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Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Verbesserung einer derart
elastischen Aufhängung und besteht im wesentlichen darin, daß das Antriebsaggregat
in oder ungefähr in der durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregates gehenden senkrechten
Querebene elastisch auf dem Hilfsrahmen gelagert ist.
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Es sind bereits elastische Aufhängungen von Antriebsaggregaten vorgeschlagen
worden, bei welchen das Antriebsaggregat auf einem Hilfsrahmen befestigt ist, der
seinerseits mit dem übrigen Fahrzeug elastisch verbunden ist. Bei den früheren Vorschlägen
dieser Art ist jedoch das Antriebsaggregat auf breiter Fläche auf dem Hilfsrahmen
gelagert, so daß Hilfsrahmen und Antriebsaggregat Bewegungeri im allgemeinen nur
gemeinsam ausführen können.
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Auch ist schon vorgeschlagen worden, das Antriebsaggregat um eine
durch den Schwerpunkt gehende Längs- oder Querachse schwingbar zu lagern; die den
Motor aufnehmenden Lager sind hierbei unmittelbar auf dem Hauptrahmen angeordnet.
Ein besonderer Hilfsrahmen, welcher sowohl das Antriebsaggregat als auch die Radaufhängung
aufnimmt, ist nicht vorgesehen, wodurch insbesondere die Abdämpfung schneller Schwingungen
ungenügend ist.
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Es sind zwar auch schon Bauarten bekannt, bei welchen ein am Fahrzeugrahmen
unter Zwischenschaltung von Gummipuffern befestigter Hilfsrahmen vorgesehen ist
und Motor, Wechselgetriebe und Achsgetriebe je für sich unter Zwischenschaltung
nachgiebiger
Elemente gelagert sind. Ein in einer durch den Schwerpunkt gehenden Querebene auf
dem Hilfsrahmen elastisch gelagertes Antriebsaggregat ist auch in diesem Falle nicht
vorhanden.
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Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Kombination derart, daß ein
das Antriebsaggregat und z. B. eine Fahrzeugachse mit angetriebenen Rädern tragender,
mit dem übrigen Fahrzeug elastisch verbundener Hilfsrahmen vorgesehen ist und andererseits
das Antriebsaggregat in oder ungefähr in einer durch seinen Schwerpunkt gehenden
senkrechten Querebene elastisch auf dem Hilfsrahmen gelagert ist, eine besonders
wirksame Unterbindung der Übertragung von Schwingungen und Geräuschen von der Fahrbahn
bzw. dem Motor auf das übrige Fahrzeug auf. Infolge dieser doppelten nachgiebigen
Lagerung werden nicht nur die relativ langsamen Schwingungen, die im wesentlichen
von der Hauptfederung aufgenommen werden, sondern' auch die kurzwelligen, relativ
schnellen Schwingungen und Erschütterungen von der Karosserie praktisch vollständig
ferngehalten. Gleichzeitig .wird infolge der Lagerung des Antriebsaggregates in
der Schwerpunktebene diesem gleichzeitig die Möglichkeit gegeben, um eine durch
den Schwerpunkt gehende Querachse im wesentlichen unabhängig von dem Hilfsrahmen
mit Bezug auf das übrige Fahrzeug zu schwingen. Bewegungen des Hilfsrahmens um eine
Querachse, z. B. infolge von Brems- oder Antriebskräften, werden daher nicht zwangläufig
auf das Antriebsaggregat übertragen, sondern können vom Hilfsrahmen aufgenommen
werden, ohne daß das Antriebsaggregat bei diesen Bewegungen zwangläufig mitgenommen
wird. Andererseits kann auch das Antriebsaggregat unter der Wirkung seiner inneren
Kräfte Schwingungen ausführen, ohne daß der Hilfsrahmen seinerseits von dem Antriebsaggregat
zwangläufig zu gleichen Schwingungen veranlaßt wird bzw. das Antriebsaggregat durch
den Hilfsrahmen an den Schwingungen behindert wird.
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Vorzugsweise ist das Antriebsaggregat außer in der Ebene des Schwerpunktes,
insbesondere zur Aufnahme der Drehmomentreaktionen um eine Querachse, zugleich in
einer anderen, zweckmäßig von der Schwerpunktebene möglichst weit entfernten Querebene
am Hilfsrahmen elastisch abgestützt. Da diese Abstützung kein Gewicht des Antriebsaggregates
aufzunehmen hat, können die hierfür vorgesehenen elastischen Elemente sehr weich
ausgebildet sein, so daß bei Relativbewegungen zwischen Hilfsrahmen und Antriebsaggregat
nur verhältnismäßig geringe Kräfte an der Abstützstelle auftreten.
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Von besonderem Vorteil kann ferner sein, wenn zur Lagerung des Antriebsaggregates
in der Oberebene des Schwerpunktes zwei seitliche Lager in Schwerpunkthöhe vorgesehen
sind, so daß im Schwerpunkt des Antriebsaggregates auftretende Querkräfte, z. B.
Fliehkräfte, sich unmittelbar in den Lagern abstützen.
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Eine weitere vorteilhafte Konstruktion der elastischen Lagerung für
das Antriebsaggregat besteht darin, daß eine Nachgiebigkeit hauptsächlich in der
durch den Schwerpunkt gehenden Querebene, in Längsrichtung des Aggregates dagegen
nur eine geringe Nachgiebigkeit vorhanden ist, und zwar vorzugsweise derart, daß
im wesentlichen auf Scherung in einer Querebene des Aggregates beanspruchte Gummipuffer,
z. B. Gummiringe, mit im wesentlichen waagerechter, zweckmäßig zur Längsachse des
Aggregates paralleler Achse verwendet werden. Die hierfür verwendeten Gummiringe
können paarweise mit Spiel in radialer (senkrechter) Richtung auf waagerechten Zapfen
des einen der zu verbindenen Teile, z. B. des Motors, gelagert und gegen einen mittleren
Bund des anderen der zu verbindenden Teile, z. B. des Hilfsrahmens, verspannt sein.
Zur Aufnahme der Drehmomentreaktionen werden ferner vorzugsweise auf Scherung beanspruchte,
zweckmäßig paarweise auf gegenüberliegenden Seiten einer mittleren Metallleiste
anvulkanisierte, senkrecht gestellte Gummileisten zweckmäßig beiderseits der Längsmittelebene
des Antriebsaggregates verwendet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I die Anordnung eines Antriebsaggregates auf einem
an einer selbsttragenden Karosserie elastisch aufgehängten Hilfsrahmen in Seitenansieht,
Abb. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung, Abb. 3 einen senkrechten Schnitt durch
eines der beiden zur Aufhängung des Antriebsaggregates dienenden elastischen Lager
nach Linie A-B der Abb. 2, Abb. 4 einen senkrechten Schnitt durch eines der beiden
zur Aufnahme der Drehmomentreaktionen um eine Querachse dienenden: elastischen Abstützglieder
im Schnitt nach Linie C-D der Abb. 2, Abb. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach
Abb. 4 im Schnitt nach Linie E-F, Abb. 6 die schematische Darstellung einer etwas
abgeänderten elastischen Lagerung des Antriebsaggregates, bei welcher die zur Aufnahme
des Gewichtes dienenden Lager in Höhe des Schwerpunktes angeordnet sind.
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In Abb.. i bedeutet i das Traggerüst einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie,
welches z. B. durch einen vorderen Querträger 2 und einen hinter dem Motorraum liegenden
Querträger 3 versteift ist. Das Antriebsaggregat, beispielsweise für einen Vorderradantrieb,
besteht aus dem Motor q., dem Schwungradkupplungsgehäuse 5, dem Wechselgetriebe
6 und dem zwischen Schwungrad bzw. Kupplung und Wechselgetriebe liegenden Achsgetriebe
7, von welchem die Räder durch Gelenkwellen 8 angetrieben werden. Das Antriebsaggregat
ist auf einem Hilfsrahmen gelagert, welcher aus zwei seitlichen Längsträgern 9,
einem vorderen Querträger io, einem hinteren Querträgerglied ii mit besonders breitem
Profil und einem über dem Antriebsaggregat hindurchgeführten Querträgerglied 12
besteht, welches durch Trägerstützen 13 mit den Längsträgern 9 des Hilfsrahmens
starr verbunden ist. Der Hilfsrahmen ist unter
Zwischenschaltung
allseitig elastischer Glieder einerseits in zwei hinteren Aufhängepunkten 14 am
Querträger 3 und andererseits mittels des oberen Querträgers 12 in zwei weiteren,
etwa in der senkrechten Querebene der Radachse befindlichen Aufhängepunkten 15 am
Traggerüst I der Karosserie gelagert. -Am Hilfsrahmen können ferner die (in der
Zeichnung nicht dargestellten) Führungsglieder, z. B. die Lenker einer Parallelführung
der Räder angelenkt sein, wobei sich die Radfederung zweckmäßig gegen die Enden
des Querträgers 12 abstützt.
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Das Antriebsaggregat, dessen Schwerpunkt in der Zeichnung durch S
angedeutet ist, ist auf dem Hilfsrahmen 9, Io, II in zwei seitlichen Lagern 16 gelagert,
welche sich in der durch den Schwerpunkt gehenden senkrechten Querebene Q-Q des
Antriebsaggregates befinden. Die Ausbildung dieser das Gewicht des Antriebsaggregates
aufnehmenden Lager ist in Abb. 3 in vergrößertem Maßstabe dargestellt. An der Kreuzungsstelle
des Querträgers Io mit einem Längsträger 9 des Hilfsrahmens ist zu diesem Zweck
ein aus zwei Blechpreßteilen bestehender Bock 17 aufgeschraubt oder aufgeschweißt,
welcher einen ringförmigen Flansch oder Bund 18 trägt. In den Ring oder Bund 18
sind beiderseits zwei Gummiringe I9 und 2o eingesetzt bzw. mit den Blechpreßteilen
festhaftend verbunden. Zwei äußere, mit den Stirnflächen der Gummiringe zweckmäßig
ebenfalls festhaftend verbundene und mit axialen Bohrungen versehene Metallscheiben
decken die Gummiringe 21 und 22 nach außen hin ab. Auf ihrer inneren Ringfläche
stützen sich die Gummiringe I9 und 2o gegen eine Hülse 23, die in ihrem mittleren
Teil auf geringeren Durchmesser eingebuchtet ist und dadurch den Gummiringen ein
Spiel 24 in radialer Richtung ermöglicht. Durch die innere Hülse 23 bzw. die Rundscheiben
21 und 22 ist ein Schraubenbolzen 25 hindurchgesteckt und in einem Lagerbock 26
des Motors gelagert. Durch eine Mutter 27 können die Gummipuffer I9, 2o in axialer
Richtung gegeneinander sowie gegen den mittleren Bund 18, soweit dies die Hülse
23 erlaubt, verspannt werden.
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In Abb. 3 sind die Gummipuffer unter Belastung durch das Gewicht des
Antriebsaggregates dargestellt. Die Gummiringe I9 und 2o werden hierbei hauptsächlich
in senkrechter Richtung auf Schub oder Scherung beansprucht. Eine Überlastung der
Gummipuffer kann hierbei durch entsprechende Ausbildung des Bockes 17 verhindert
werden, gegen welchen sich die Gummiringe nach einer gewissen Verformung anlegen
können. Da die Ausbildung der Gummiringe eine entsprechend große Nachgiebigkeit
in jeder Richtung innerhalb der Querebene Q-Q ergibt, kann das Antriebsaggregat
gleichzeitig auch um eine durch den Schwerpunkt gehende Längsachse im wesentlichen
frei schwingen. In Längsrichtung des Antriebsaggregates wirkt die Lagerung dagegen
verhältnismäßig steif.
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Um ein Kippen oder Drehen des Antriebsaggregates um die beiden in
der Schwerpunktebene liegenden Lagerpunkte 16 zu verhindern, ist ferner das Antriebsaggregat
an seinem hinteren Ende in zwei Punkten 28 abgestützt. Wie insbesondere Abb. 4 und
5 zeigen, ist zu diesem Zweck, z. B. mittels eines ringförmigen Flansches, am hinteren
Ende des Wechselgetriebes 6 eine aus zwei Blechpreßteilen zusammengesetzte U-förmige
Leiste 29 angeschraubt, welche eine oder zwei ihrerseits am Querträgerglied II des
Hilfsrahmens angeschraubte plattenförmige Leisten 3o beiderseits umgreift. Zwischen
der U-förmigen Leiste 29 und der mittleren Leiste 30 sind je zwei leistenförmige
Gummipuffer 31 und 32 eingesetzt, welche mit den Metallleisten, z. B. durch Vulkanisieren,
festhaftend verbunden sind. Hat das Antriebsaggregat unter der Wirkung eines um
eine Querachse wirkenden Drehmomentes das Bestreben, nach vorn oder hinten zu kippen,
so leisten die Gummipuffer 31 und 32 elastischen Widerstand, indem sie in senkrechter
Richtung auf Scherung beansprucht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 sind die Lager 16, welche
das Gewicht des Antriebsaggregates aufnehmen, in Höhe des Schwerpunktes S selbst
angeordnet, so daß gegenüber Schwingungen des Antriebsaggregates um eine Längsachse
eine durch die Anordnung der Gummipuffer bestimmte natürliche Längsschwingungsachse
X-X erzeugt wird. Die Lager 16 können zu diesem Zweck auf Böcken 17' des Hilfsrahmens
9' angeordnet sein, der seinerseits z. B. bei 1q.' und 15' am Traggerüst der Karosserie
elastisch gelagert ist.
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Die vorher beschriebene und in dem nachfolgenden Anspruch i gekennzeichnete
erfindungsgemäße Gesamtkombination soll nur als solche und die Unteransprüche sollen
nur in Verbindung mit Anspruch i bzw. dem oder den Ansprüchen, auf die sie sich
zurückbeziehen, Schutz genießen.